2018届高考物理一轮复习实验专题描绘小灯泡的伏安特性曲线导学案2

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1、实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[基本要求][数据处理]1.在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系.2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)3.将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.[误差分析]1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差.2.电流表、电压表的读数带来误差.3.在坐标纸上描点、作图带来误差.[注意事项]1.电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法

2、.2.滑动变阻器应采用分压式连接：本实验要作出UI图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法.3.保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.考点精练考向1　对实验原理和器材选择的考查[典例1]　有一个小电珠上标有“4V　2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的IU图线，现有下列器材供选用：A.电压表(0～5V，内阻10kΩ)B.电压表(0～15V，内阻20kΩ)C.电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D.电流表(0～

3、0.6A，内阻1.0Ω)E.滑动变阻器(10Ω，2A)F.滑动变阻器(500Ω，1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________.　　甲　　　　　　　乙图1(2)实验中所用电压表应选用　　　　，电流表应选用　　　　，滑动变阻器应选用　　　　.(用序号字母表示)(3)把图2中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图.图2[解析]　(1)由于测量数据要从零开始，故采用题图甲所示的

4、分压式电路，且能方便地多测几组数据.(2)因小电珠额定电压为4V，则电压表选量程为0～5V的电压表.小灯泡的额定电流为I＝＝A＝0.5A，则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差.(3)按图1甲连接实物电路，如图所示.[答案]　(1)描绘小电珠的IU图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据　(2)A　D　E　(3)见解析图反思总结本实验的四点注意事项(1)因被测小电珠的电阻较小，实验电路必须采用电流表外接法.(2)在实验过程中，由于小

5、电珠两端的电压要从零开始增大，一直增大到小电珠的额定电压，所以滑动变阻器应采用分压式接法.(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头应移到一端，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位置，使小电珠两端的电压从零开始逐渐增大.调节滑片时电压表的示数不要超过小电珠的额定电压.(4)画IU图象时，要用平滑的曲线连接各点，不要画成折线，个别偏离较远的点应该舍弃.考向2　对数据处理和误差的考查[典例2]　(2017·浙江宁波高三一模)在“测绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，实验器材如下：待测小电珠(2.5V,0.5A)；双量程电压表(

6、中间接线柱3V、内阻约为3kΩ，右边接线柱15V、内阻约为15kΩ)；双量程电流表(中间接线柱0.6A、内阻约为0.125Ω，右边接线柱3A、内阻约为0.025Ω)；滑动变阻器(20Ω，2A)；电源(电动势约为3V，内阻未知)；开关一个，导线若干.(1)甲同学连好的实物图如图1所示，乙同学检查时发现了多处错误，请指出(至少两处)：__________________.图1(2)两同学改正错误后，测出如下表所示的7组I、U数据，请你在图2的坐标纸上建立IU坐标系，标出坐标点，绘出小电珠的伏安特性曲线.次数n1234

7、567电压/V00.200.501.001.502.002.50电流/A00.080.100.130.160.180.20图2(3)根据绘出的小电珠的伏安特性曲线，该小电珠在电压为1.8V时的实际电阻为　　　　Ω.(结果保留三位有效数字)(4)关于本实验的系统误差，下列判断正确的是　　　　.A.系统误差主要是由电压表的分流引起的，电压越大误差越大B.系统误差主要是由电流表的分压引起的，电流越大误差越大C.系统误差主要是由忽略电源内阻引起的，电源内阻越大误差越大D.系统误差主要是由电表读数时的估读引起的，电压越大误

8、差越大[解析]　(1)本实验要求电压和电流从零开始调节，滑动变阻器应该用分压接法；电源的电动势约为3V，电压表应该选择3V的量程；小电珠的电阻比较小，电流表应该用外接法.(3)根据所画的IU图象，当小电珠电压为1.8V时，流过小电珠的电流约为0.17A，小电珠的电阻R＝＝10.6Ω.(4)本实验的系统误差主要是由电流表外接，电压表分流造成的，选项A正确.[答案]　(1)①