高考物理一轮 （考纲自主研读+命题探究+高考全程解密） 第4讲实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线（含解析） 新人教版VIP专享VIP免费

第4讲实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线注意事项1．电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，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．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．热点实物连线及数据处理【典例1】一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图7－4－1甲所示的电路图．请回答下列问题：图7－4－1(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值________(“”“”“”填大于、等于或小于)真实值．(3)闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表的示数调为零．原因可能是图中的________(“填a”“、b”“、c”“、d”“、e”或“f”)处接触不良．(4)实验测得表格中的7组数据．请在图7－4－2中的坐标纸上作出该元件的I－U图线．序号电压/V电流/A10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44图7－4－2(5)为了求元件Q在I－U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R＝求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R＝求得．其中________(“”填甲或“”乙)同学的方法正确．解析(1)由电路图可知，电流表为外接法，滑动变阻器为分压式接法．(2)由电流表外接的特点可知，该元件的测量值小于其真实值．(3)当图中的f处接触不良时，控制电路由分压式变为限流式，故无法将电压表的示数调为零．(4)根据表中的数据，先描点，再利用平滑的曲线连接起来．(5)I－U图线上切线(即斜率)可反映电阻的大小，但不能用来计算电阻的大小，而R＝则可以用来计算电阻的大小．答案(1)如图所示(2)小于(3)f(4)如图所示(5)甲实物连线的原则1．先串后并，接线到柱，注意量程和正负．2．对限流电路，只需用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻“”器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，“”根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，“”将伏安法部分接入该两点间．【变式跟踪1】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，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．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U－I图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω)C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势4.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(“填A1”“或A2”)；滑动变阻器选择________(“填R1”“或R2”)．(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据实验数据在图7－4－3中作出灯泡的U－I图线．图7－4－3(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是________________________________________...