人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动综合与测试评课ppt课件
展开1.实验目的(1)描绘 .(2)分析曲线的变化规律.
2.实验原理(1)用电流表测出流过小电珠的电流,用电压表测出小电珠两端的电压,测出多组(U,I)值,在UI坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来.(2)电流表外接:因为小电珠电阻很小,如果内接电流表,分压明显.滑动变阻器采用分压式:使电压能从0开始连续变化.3.实验器材小电珠、4~6 V学生电源、 、 、开关、导线若干.
考点 实验过程1.实验步骤(1)连接电路:将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路.
(2)测出小电珠在不同电压下的电流:移动滑动变阻器触头位置,测出12组不同的电压值U和对应的电流值I,并将测量数据填入表格.
(3)画出伏安特性曲线①在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,建立坐标系.②在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜).③将描出的点用平滑的曲线连起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.(4)拆除电路、整理仪器.
2.实验误差分析(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,会带来误差.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点、作图时带来误差.3.注意事项(1)电路的连接方式①电流表应采用外接法:因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,与0~0.6 A的电流表串联时,电流表的分压影响很大.
②滑动变阻器应采用分压式连接:目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化.(2)闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到使小电珠分得电压为0的一端,可以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化,也为了防止开关刚闭合时小电珠两端因电压过大而烧坏灯丝.(3)UI图线在U0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差.
(4)电流表选择0.6 A量程,电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定,使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠,选用电压表的15 V量程;若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠,则选用电压表的3 V量程.(5)小电珠电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值,记录I后马上断开开关.(6)误差较大的点要舍去,UI图象应是平滑曲线而非折线.
【案例1】(2011·福建理综)某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中:(1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至挡进行测量.(填选项前的字母)A.直流电压10 V B.直流电流5 mA C.欧姆×100 D.欧姆×1(2)该同学采用图甲所示的电路时行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω,额定电流1.0 A),L为待测小电珠,为电压表(量程6 V,内阻20 kΩ),为电流表(量程0.6 A,内阻1 Ω),E为电源(电动势8 V,内阻不计),S为开关.
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最______端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____点至_____点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“ 2 至 3 点”的导线)Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_________.(填“不变”“增大”或“减小”)
【解析】(1)小电珠正常工作的电阻R=U2/P=12 Ω,而用多用电表直接测量其阻值时其值小于12 Ω,故用欧姆×1挡,D正确.(2)由电路可知,采用分压接法,当S闭合前应使有效阻值为零,即最左端;电压表、电流表的示数总是调不到零,说明P点在左端时,仍有电流流过小电珠,故为1点至5点导线没有连接好.I-U图线的斜率为其工作时的电阻值的倒数,故R=U/I随工作电压的增大而增大.【答案】(1)D (2)Ⅰ. 左 Ⅱ. 1 5 (或5 1) Ⅲ.增大
【案例2】 (2009·福建理综)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,现需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
(1)为提高实验结果的准确程度,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用______.(以上均填器材代号)(2)为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.(3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?相同点:______________________________________________,不同点:______________________________________________.
【解析】 (1)图象中电流0~0.14 A,电流表选A2;电源电压6 V,但图象只要求电压在0~3 V之间调整,为了测量准确,电压表选V1;由于绘制图象的需要,要求电压从0~3 V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R1.
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