2012创新方案 实验专题实验09 描绘小电珠的伏安特性曲线

高考物理一轮

高考物理一轮

高考物理一轮

一、实验目的 1.描绘小电珠的伏安特性曲线. 2.分析伏安特性曲线的变化规律.

高考物理一轮

二、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U-I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.2.电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内 接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压 能从零开始连续变化.

高考物理一轮

3.滑动变阻器的限流接法和分压接法. (1)两种接法比较

方式 内容

限流接法

分压接法

对比说明

两种接 法电路 图

串、并联 关系不同

高考物理一轮

方式 内容 负载 R 上电

限流接法

分压接法

对比说明

分压接法调 RE ≤U≤E 0≤U≤E 压调节范围 R+R0 节范围大 E E ≤I≤R R+R0 b端 E 分压接法调 0≤I≤R 节范围大 a端 都是为了保 护电路元件

负载 R 上电 流调节范围 闭合 S 前触 头位置

高考物理一轮

(2)两种接法的适用条件

①限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小). 因为Rx小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑 动触头调节范围大. ②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器

的总电阻大).因为Rx大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节.

高考物理一轮

③以下几种情况必须采用分压接法： a.若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求，即

不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的 额定电流，则必须选用分压式接法. b.若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致 在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一 端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利 于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法.

高考物理一轮

c.若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采 用分压式接法.

④在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低. 4.仪器的选择 (1)电表的选择：先估算电流或电压值，在选择电流表或 电压表时，应使指针达到半偏以上.

高考物理一轮

(2)滑动变阻器的选择：实验电路若采用限流式接法，一般 选用阻值适当大一些的滑动变阻器，但不可过大；实 验电路若采用分压式接法，应选择阻值小一些的滑动 变阻器，以便于调节，但要注意其额定电压和额定电

流值.(3)电源的选择：综合考虑小电珠、电压表、电流表的量程 以及滑动变阻器的阻值，保证能为实验提供合适的电 流或电压.

高考物理一轮

三、实验器材 小电珠，电压表与电流表，滑动变阻器，

学生低压直

流电源(或电池组),开关，导线若干，坐标纸、铅笔.

高考物理一轮

四、实验操作1.实验步骤 (1)根据小电珠上标示的额定电压和额 定电流，选定电源的输出电压和电 表的量程； (2)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

如图实-9-1所示的电路；

高考物理一轮

(3)将滑动变阻器的触头移动到右端，闭合开关，调节滑 动变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填 入表格中； (4)断开开关，拆除电路，整理仪器.

高考物理一轮

2.数据处理实验中的U、I数据记入下表中： U/V 0 0.2 0.4 0.6 0.9 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.5 3.8

I/A 0(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立坐标系，选取合 适的标度； (2)在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平 滑的曲线把这些点连起来，得到小电珠的伏安特性

曲线.

高考物理一轮

五、注意事项 1.电路的连接方式：电流表应采用外接法，滑动变阻器 应采用分压式连接.

2.闭合开关前，滑片应移到使小电珠的电压为0的一端.3.在I-U图线弯曲处，绘点要密. 4.I-U图线上各点要用平滑曲线连接.

高考物理一轮

六、误差分析1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电 路的影响会带来误差. 2.电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数 规则读数.

3.在坐标纸上描点，作图带来误差.

高考物理一轮

高考物理一轮

[例1] (2011· 海淀模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：规格 器材 标有“3.8 V,” 小电珠 滑动变阻器R1 字样 量程0~5 V,内阻 电压表V 滑动变阻器R2 约5 kΩ 电流表A1 电流表A2 量程0~100 mA, 内阻约4 Ω 直流电源E 器材 规格 最大阻值10 Ω, 额定电流 最大值1 kΩ, 额定电流 电动势约为6V, 内阻约为0.5 Ω

量程0~500 mA, 导线、电键等 内阻约0.4 Ω

高考物理一轮

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选__________;电流表 应选__________. (2)在图实-9-2中用笔画线代替导线，把实验仪器连接

成完整的实验电路.

高考物理一轮

(3)利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出了 图实-9-3所示的小电珠的伏安特性曲线.根据此图给 出的信息，可以判断出图实-9-4中正确的是(图中P为

小电珠功率)________.

高考物理一轮

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d894.html