2020版物理新导学浙江选考大一轮精讲讲义：第十四章实验与探究第3讲Word版含答案.doc

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1、第3讲　电学实验(一)实验7：测绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来.二、实验电路图及器材如图1所示.图1小灯泡(3.8V,0.3A)或(2.5V,0.6A)一个、电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6A～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔.三、实验步骤1.确定电表量程，按照实验电路图连接电路.2.将

2、滑动变阻器滑片滑到a端，闭合开关，使电压从0开始变化.3.移动滑片，测出多组不同的电压与电流值.4.在坐标纸上以I为纵轴，以U为横轴，建立坐标系.在坐标纸上描出各组数据所对应的点，将各点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.5.拆除电路，整理器材.四、实验器材选取1.原则：(1)安全；(2)精确；(3)操作方便.2.具体要求(1)电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6A.(2)用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.(3)电压表或电流表的量程不能小于被测电压

3、或电流的最大值.(4)电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上.(5)从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻阻值相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.五、电流表内接法与外接法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值R测＝＝

4、表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法.2.临界值计算法Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法.七、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法的比较限流式接法分压式接法两种接法的电路图负载R上电压的调节范围(电源内阻不计)≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节范围(电源内阻不计)≤I≤0≤I≤八、滑动变阻器两种接法的适用条件1.限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).2.分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大).九、常用电表的读数对

5、于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可.(1)0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位.(2)对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.(3)对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻

6、度的一半0.01A.十、注意事项1.实验前检查电表指针是否指零，不指零时，要先调零.2.电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法.3.在小灯泡电压接近额定值时，要缓慢增加电压.4.作I－U图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内，不要画成折线.例1　(2018·新力量联盟期末)某课外物理研究学习小组准备探究一小灯泡的伏安特性，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝V≈1.22V.他

7、们怀疑所得电压值不准确，于是，设计了一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来描绘小灯泡的U－I图线，进而分析灯泡的额定电压.电源采用两节干电池组成的电池组；双量程电压表(中间接线柱3V，右边接线柱15V)；双量程电流表(中间接线柱0.6A，右边接线柱3A).(1)甲同学选择合适的器材，连好实物图如图2所示，乙同学检查时发现了几处错误，请指出其中的2处：①________________________________________________________________________；②

8、________________________________________________________________________；图2(2)甲同学正确调整电路后，共测得以下8组数据，已在图3坐标纸上描好了点，请在坐标纸上完成U－I图象.序号电压/V电流/mA10.00020.208030.601554