《浙江鸭高考物理大一轮复习第十四章实验与探究第3讲电学实验一课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江鸭高考物理大一轮复习第十四章实验与探究第3讲电学实验一课件（88页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第十四章实验与探究 第3讲电学实验 一 NEIRONGSUOYIN 内容索引 实验7 实验8 课时作业 测绘小灯泡的伏安特性曲线 探究导体电阻与其影响因素 包括材料 的关系 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20 一个 学生低压直流电源 或电池组 开关一个
2、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
3、电压或电流的最大值 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 六 电流表内接法与外接法的选择 1 阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表 电流表内阻进行比较 若Rx较小 宜采用电流表外接法 若Rx较大 宜采用电流表内接法 2 临界值计算法 七 滑动变阻器的限流式接法和分压式接法的比较 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
4、 常用电表的读数 对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 即读到最小刻度的一半0 01A 十 注意事项 1 实验前检查电表指针是否指
5、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2 然后根据公式计算出该灯泡的额定电压准确 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
6、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 图2 滑动变阻器采用了限流式接法 电流表采用了内接法 2 甲同学正确调整电路后 共测得右侧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 图3 答案如图所示 3 由图象得出该灯泡的额定电压应为 V 这一结果大于1 22V 其原因是 2 5 2 4 2 6均可 灯泡的常温电阻小于正常工作时的电阻 或灯泡电阻随温度 升高而变大 变式1在某次 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 所选用的实验器材有A
7、 小灯泡 2 5V0 2A B 电流表0 0 6A 3A 内阻约1 C 电压表0 3V 15V 内阻很大 D 滑动变阻器 2A10 E 电源 两节干电池 F 开关一个 导线若干 答案 图4 1 在实验时小杰同学采用了如图4所示的实物电路 则具体实验操作前 该电路需改进的地方有 答案电流表应外接电流表应选0 6A量程滑动变阻器滑片应置于最左侧 解析由于电压表内阻与小灯泡电阻的比值大于小灯泡电阻与电流表内阻的比值 故电流表要外接 小灯泡额定电流为0 2A 电流表应选0 6A量程 合上开关前 为了保护电表 测量电路电压应最小 故滑动变阻器滑片应置于最左侧 2 在方框中画出正确的电路图 答案如图所示
8、3 当开关闭合后 滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中 灯泡始终不亮 但电压表有示数 则可能出现的故障是 A 小灯泡灯丝断了B 连接电源的导线断开C 电流表上某个接线柱与导线断开D 开关接触不良造成断路 A 答案 解析电压表有示数说明电压表到电源是接通的 A正确 1 实验中滑动变阻器应选择 填 C 或 D 请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中 变式2为描绘小灯泡L 2 5V1 0W 的伏安特性曲线 某同学根据如下可供选择的器材设计了如图5所示的电路 电路还没有完全接好 可供选择的实验器材如下 A 电流表 量程0 6A 内阻约1 B 电压表 量程3V 内阻约3k C 滑动变阻器 200
9、 0 3A D 滑动变阻器 5 2A E 电池组 电动势约3V 内阻未知 F 开关 带夹子的导线若干G 待测小灯泡 图5 答案D如图所示 2 在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前 请指出其中仅有的两个不当之处 3 改正上述两个不当之处后 他在测量中发现 无论如何调节滑动变阻器的滑片 电压表和电流表的示数均不能取到较小值 其原因可能是导线 填图中导线代号 没有连接好 连电路时没有断开开关 滑动变阻器的滑片没有移至b端 变式3 2016 浙江4月选考 18 在 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 小灯泡额定电压为2 5V 电流为0 3A 答案 图6 1 部分连线的实物图如图6甲所示 请在
10、图中完成实物连接图 答案见解析图 解析如图所示 2 某次实验中 当电流表的示数为0 18A时 电压表的指针如图乙所示 则电压为 V 此时小灯泡的功率是 W 1 500 27 答案 解析电压表的示数为1 50V 功率P UI 0 27W 3 正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 填字母 C 答案 AB CD 解析温度变高 电阻变大 所以答案为C 变式4某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小 实验器材如图7甲所示 现已完成部分导线的连接 1 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中 电流表的示数从零开始逐渐增大 请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接 答案 图
11、7 答案连线如图 解析要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中 电流表的示数从零开始逐渐增大 因此滑动变阻器采用分压式接法 小电珠电阻较小 电流表要外接 2 某次测量 电流表指针偏转如图乙所示 则电流表的示数为 A 0 44 答案 解析电流表分度值为0 02A 可知读数为0 44A 3 该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示 根据图线判断 将 只相同的小电珠并联后 直接与电动势为3V 内阻为1 的电源组成闭合回路 可使小电珠的总功率最大 其总功率的值约为 W 保留两位小数 返回 答案 4 2 28 解析当电源的内阻与电路外电阻相等时 电源的输出功率最大 此时路端电压为1 5V 外接总电阻为1 由题
12、图丙可知 当小电珠电压为1 5V时 电流为0 38A 小电珠的总功率为P 4UI 4 1 5 0 38W 2 28W 实验8 探究导体电阻与其影响因素 包括材料 的关系 一 实验原理 根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d 计算出横截面积S 并用伏安法测出电阻Rx 即可计算出金属丝的电阻率 把金属丝接入电路中 用伏安法测金属丝的电阻 二 实验电路图及实物图 如图8所示 图8 被测金属丝 直流电源 4V 电流表 0 0 6A 电压表 0 3V 滑动变阻器 50 开关 导线若干 游标卡尺 毫米刻度尺 三 实验步骤 1 在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径 求出其平均值d 2 接好
13、用伏安法测电阻的实验电路 3 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度 反复测量三次 求出其平均值l 4 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 5 闭合开关 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数I和U的值 填入记录表格内 四 数据处理 1 在求Rx的平均值时可用两种方法 2 用U I图线的斜率求出 五 注意事项 1 本实验中被测金属丝的电阻值较小 因此实验电路一般采用电流表外接法 2 被测金属丝的有效长度 是指被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度 亦即电压表两端点间的被测金属丝长度 测量时应将金属丝拉直 反复测量三次 求其平均值 例2 201
14、8 新高考联盟联考 小王同学想要探究导体的电阻除与导体的横截面积有关外 还与哪些因素有关 他找来了电阻定律实验器 电阻定律实验器规格 将一根细铜丝连接在ae间 横截面积相同的细铁丝连接在bf间 再将一根横截面积相同的镍铬丝一端接在g处 接下来拉直后接到c处 再接到d处 最后接在h处 图9 1 为了测定电阻丝的电阻大小 小王经分析后 正确地选用了伏安法中的变阻器的分压式接法 电流表的外接法 在测量细铜丝电阻时的实物连接如图9所示 闭合开关S前请老师检查 老师指出图中标示的 两根连线有一处错误 错误连线是 选填 或 图中标示的 和 三根连线有一处错误 错误连线是 选填 或 2 接下来某次测量中 已
15、采用正确的测量电路 小王将导线 连接在g上 导线 连接在c上 移动滑动变阻器滑片多次测量得电阻R1 再将导线 连接到h处 多次测量得电阻R2 小王认为 若R2 2R1 则说明导体的电阻在其他因素不变的情况下 与长度成正比 你认为上述操作中存在的问题是 指出问题即可 没有考虑cd 间的电阻 3 探究导体电阻与其影响因素的关系 的实验方法与下列哪个实验的方法是相同的 A 探究合力与分力的关系B 探究加速度与力 质量的关系C 探究做功与速度变化的关系D 探究小灯泡的伏安特性曲线 B 变式5 2017 浙江4月选考 18 小明用电学方法测量电线的长度 首先 小明测得电线铜芯的直径为1 00mm 估计其
16、长度不超过50m 已知铜的电阻率为1 75 10 8 m 现有如下实验器材 量程为3V 内阻约为3k 的电压表 量程为0 6A 内阻约为0 1 的电流表 阻值为0 20 的滑动变阻器 内阻可忽略 输出电压为3V的电源 阻值为R0 4 30 的定值电阻 开关和导线若干 小明采用伏安法测量电线电阻 正确连接电路后 调节滑动变阻器 电流表的示数从0开始增加 当示数为0 50A时 电压表示数如图10甲所示 读数为 V 根据小明测量的信息 图乙中P点应该 选填 接a 接b 接c 或 不接 Q点应该 选填 接a 接b 接c 或 不接 小明测得的电线长度为 m 甲 乙 图10 2 50 接b 接a 31 4 返回 答案 解析电压表量程为3V 最小分度为0 1V 应估读到0 01V 即读数为2 50V 由题意知实验电路图如图所示 实验3 探究加速度与力 质量的关系 一 实验原理 1 探究方法 控制变量法 1 保持小车质量不变 分析加速度与力的关系 2 保持小车所受的力不变 改变小车的质量 分析加速度与质量的关系 2 要测量的物理量 1 小车与其上砝码的总质量 2 小车受到的拉力 3 小车的加速度 二
