第4讲实验八描绘小电珠的伏安特性曲线高三物理标题第4讲实验八描述小电珠的伏安特性曲线考纲要求Ⅱ级要求内容导航一、实验目的、原理、器材、步骤、注意事项、误差分析二、实验操作、数据处理及实验结果的分析、实物连线的原则三、实验原理及实验方法的迁移四、巩固提高一、原理：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U-I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11．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.二、实验操作、数据处理及实验结果的分析【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1甲所示的电路图．请回答下列问题：图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2中的坐标纸上作出该元件的IU图线.序号电压/V电流/A10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44图22U(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I1同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R＝k求得．其中________(填“甲”或“乙”)同学的方法正确．小结：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，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】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5,2.5VW”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源(电动势约为5V，内阻可不计)B．直流电流表(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)C．直流电流表(量程0～600mA，内阻约为5Ω)D．直流电压表(量程0～15V，内阻约为15kΩ)E．直流电压表(量程0～5V，内阻约为10kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)G．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．(1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号字母表示)．(2)请按要求将图3中所示的器材连成实验电路．图3(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图4甲所示．现把实验中使用的小3灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝9Ω，此时灯泡的实际功率为________W．(结果保留两位有效数字)甲乙图4三、实验原理及实验方法的迁移【典例2】已知一个标有图5“2.4V，0.06A”字样的电学元件的RU特性如图5所示．某同学想利用下列可供选择的实验器材，设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象．可供选择的器材有：电流表A(量程100mA，内阻约2Ω)；1电流表A(量程0.3A，内阻约0.3Ω)；2电压表V(量程1V，内阻500Ω)；1电压表V(量程15V，内阻1kΩ)；2定值电阻R(电阻为1kΩ)；1定值电阻R(电阻为10kΩ)；2滑动变阻器R(0～10Ω，2A)；0电池E(电动势为3V，内阻很小)；导线若干和开关S一个．(1)利用实验电路测量时，该同学为了提高准确度，测量了多组数据．他在实验中