实验十二描绘小电珠的伏安特性曲线考纲解读1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小电珠的伏安特性曲线为什么不是一条直线.基本实验要求1.实验原理(1)测多组小电珠的U、I,并绘出I-U图象;(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2.实验器材小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0~3V~15V”、电流表“0~0.6A~3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3.实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲).(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路.(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中.(4)数据处理①在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.4.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从便于操作来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用小阻值滑动变阻器.规律方法总结1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较两种接法的电路图负载R上电压的调节范围≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节范围≤I≤0≤I≤2.两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小).(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总电阻要大).3.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)滑动变阻器应采用分压式接法:本实验要作出U-I图象,要求测出多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,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处,加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.4.误差分析(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.考点一对实验原理和电路设计的考查例1(2012·四川理综·22(2))某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡L,规格“4.0V0.7A”;电流表A1,量程3A,内阻约为0.1Ω;电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2Ω;电压表V,量程3V,内阻rV=9kΩ;标准电阻R1,阻值1Ω;标准电阻R2,阻值3kΩ;滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S及导线若干.①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为________Ω.甲乙图1②乙同学又设计了如图2所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是________V.图2图3③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.答案①5②4③见解析图解析①电压表的示数U=2.30V,所以灯泡L的电阻RL==Ω=5Ω.②由题图知电压表V与R2串联,根据串联分压,当电压表V的示数为3V时,R2两端的电压U2=R2=×3000V=1V,所以灯泡两端的电压U′=UV+U2=(3+1)V=4V.③要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,则电压表的量程应变为4.0V,电流表的量程应变为0.7A,因此将电压表V与标准电阻R2串联改装成量程为4.0V的电压表,将电流表A2与标准电阻R1并联改装成量程为0.6A+A=0.72A的电流表.故虚线框内实验电路如图所示.考点二对仪器选取、图象描绘及数据处理的考查例2物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,...