2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案 魯科版.doc
《2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案 魯科版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)案 魯科版.doc(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
電學(xué)實(shí)驗(yàn)(2) 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容: 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(2) 二. 本章的知識(shí)點(diǎn) (一)描繪小燈泡的伏安特性曲線 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆諏?shí)驗(yàn)電路的連接及滑動(dòng)變阻器對電路的控制,能夠收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并依此描繪小燈泡的伏安特性曲線,會(huì)分析曲線的變化規(guī)律。 【實(shí)驗(yàn)原理】在純電阻電路里,根據(jù)部分電路歐姆定律I=U/R可知:當(dāng)電阻阻值恒定時(shí),通過電阻的電流I和電阻兩端的電壓U呈線性關(guān)系,也就是I—U曲線是一條過原點(diǎn)的直線。由電阻定律知道,導(dǎo)體的電阻會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化,如果溫度變化不大,一般導(dǎo)體電阻改變很小,可以認(rèn)為導(dǎo)體的電阻是沒有改變的。但是,在本實(shí)驗(yàn)中,小燈泡由暗逐漸變到正常發(fā)光,溫度發(fā)生了很大的變化,所以燈絲電阻也就發(fā)生了較大的變化。這樣,在燈泡兩端電壓由小變化到額定電壓時(shí),描繪出的伏安特性曲線就不是一條直線,而是一條曲線。為了使曲線畫得較準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中必須讀取12組左右不同的電壓值和電流值,同時(shí)要求小燈泡兩端的電壓變化范圍盡可能大一些,所以滑動(dòng)變阻器必須如圖中所示連接成分壓電路。由于小燈泡的電阻和電流表的內(nèi)阻都比較小,伏特表的內(nèi)阻卻較大,所以伏特表應(yīng)當(dāng)如圖中所示直接并聯(lián)在小燈泡兩端,即采用電流表外接法,否則,實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)生很大的誤差。I—U曲線畫出后,我們可以讀出曲線上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)U和縱坐標(biāo)I的數(shù)值,然后根據(jù)R=U/I,計(jì)算出該點(diǎn)的電阻值R。 【實(shí)驗(yàn)器材】學(xué)生電源(4~6V直流),小燈泡(“4V,0.7A”或“3.8V”,“0.3A”),電流表(內(nèi)阻較小),電壓表(內(nèi)阻很大),滑動(dòng)變阻器,電鍵和導(dǎo)線若干。 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1. 確定電流表、電壓表的量程,照上圖所示連好電路。(注意開關(guān)應(yīng)斷開,滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)部分電阻為零)。 2. 閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù),記錄一組電壓U和電流I值。 3. 逐漸將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)大,測量并記錄約12組U值和I值。 4. 斷開開關(guān)S,整理好器材。 5. 在坐標(biāo)紙上,以U為橫坐標(biāo),I為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后用平滑的曲線將12個(gè)點(diǎn)連接起來得到I—U圖線。(注意:連接各點(diǎn)時(shí),不要出現(xiàn)折線) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 電壓U/V 電流I/A 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】描繪出的圖線是一條_________線。它的斜率隨電壓的增大而_________,這表明小燈泡的電阻隨電壓(溫度)升高而_________。 【注意事項(xiàng)】 1. 根據(jù)小燈泡上的標(biāo)稱值,正確選擇電壓表和電流表的量程。 2. 電流表須串聯(lián)在被測電路中,且讓電流從“+”接線柱流進(jìn),從“-”接線柱流出;電壓表須并聯(lián)在被測電路的兩端,且讓“+”接線柱接高電勢端?!埃苯泳€柱接低電勢端。 3. 由于小燈泡阻值較小,因此采用電流表外接法。 4. 研究小燈泡伏安特性時(shí),電壓須從零起連續(xù)變化,且變化范圍較寬,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。 5. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),要注意控制加在小燈泡兩端的電壓值,不能讓加在燈泡兩端的電壓超過燈泡的額定電壓。 6. 為了減小誤差,在作圖時(shí),所選分度比例要恰當(dāng),應(yīng)使12個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)平面內(nèi)分布在一個(gè)盡量大的范圍內(nèi),且疏密程度盡量均勻些。 7. 在I—U圖線中,圖線斜率倒數(shù)的大小反映小燈泡的電阻大小,此時(shí)圖線斜率并非為圖線上某點(diǎn)的切線斜率,而是該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率。 (二)測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繒?huì)利用電流表和電壓表正確連接電路測出路端電壓和流過電源的電流;掌握利用閉合電路歐姆定律求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的原理和方法;會(huì)用“計(jì)算法”和U—I圖線處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求解得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 【實(shí)驗(yàn)原理】實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得路端電壓。由于電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻r不隨外電路負(fù)載變化而改變,這樣通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值,用電壓表和電流表測出每種狀態(tài)下的U、I值,列出兩個(gè)方程,即可求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻r。也可以利用所得數(shù)據(jù)描繪U—I圖線,通過圖像求得電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。下面就對兩種數(shù)據(jù)處理方法分別加以說明。 (1)計(jì)算法(代數(shù)法):調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記下電路中產(chǎn)生的電流、,以及對應(yīng)的路端電壓、,然后根據(jù),聯(lián)立求解,可得電動(dòng)勢,內(nèi)阻。 (2)圖像法:根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:,說明路端電壓U是I的一次函數(shù),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,分別記錄下很多組對應(yīng)的U、I值,在坐標(biāo)紙上建立U—I坐標(biāo)系,依據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出相應(yīng)的點(diǎn),作一條直線使之通過盡可能多的點(diǎn),并使不在直線上的點(diǎn)盡可能均勻的分布在兩旁。如圖所示,延長這條直線,讀出它與U軸相交點(diǎn)的值,此值即為斷路時(shí)的路端電壓,等于電源電動(dòng)勢;這條直線與I軸的交點(diǎn)表示U=0(外電路短路)時(shí)的電流,而且=/r,由此可計(jì)算出內(nèi)阻r=/I短。(在處理圖像時(shí),還要注意看縱軸坐標(biāo)是否從零開始,若不是,此時(shí)直線與I軸的交點(diǎn)不再表示短路電流,并且計(jì)算內(nèi)阻時(shí)應(yīng)用。) 【實(shí)驗(yàn)器材】待測電源,電壓表(0~3V),電流表(0~0.6A),滑動(dòng)變阻器(10Ω),開關(guān)、導(dǎo)線若干。 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1. 電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路。 2. 把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片移到使接入電路阻值最大的一端。 3. 閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)(、),用同樣方法測量幾組I、U的值并填入表格中。 4. 打開開關(guān),整理好器材。 5. 處理數(shù)據(jù),用計(jì)算法和圖像法兩種方法求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的值。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電壓U/V 電流I/A 所測電源的電動(dòng)勢=_______V,內(nèi)阻r=_______Ω。 【注意事項(xiàng)】 1. 為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些,可選用已使用過一段時(shí)間的1號(hào)干電池。 2. 干電池在大電流放電時(shí),電動(dòng)勢會(huì)明顯下降,內(nèi)阻r會(huì)明顯增大,故長時(shí)間放電不宜超過0.3A,短時(shí)間放電不宜超過0.5A。因此,實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。 3. 要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解時(shí),要將測出的I、U數(shù)據(jù)中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出、r值再求平均。 4. 在畫U—I圖線時(shí),要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。 5. 干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小,即不會(huì)比電動(dòng)勢小很多,這時(shí),在畫U—I圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻。 6. 在連接電路時(shí)要正確選用電壓表和電流表的量程,并注意正確連接表上的“+”“-”接線柱。 7. 由于本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的,為了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差,滑動(dòng)變阻器R的阻值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。 【典型例題】 例題1、小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大,某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓): I(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。可用的器材有:電壓表、電流表、滑線變阻器(變化范圍0~10Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。 (2)在坐標(biāo)中畫出小燈泡的U—I曲線。 (3)如果有一個(gè)電池的電動(dòng)勢是1.5V,內(nèi)阻是2.0Ω。問:將本題中的燈泡接在該電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是多少?(簡要寫出求解過程;若需作圖,可直接畫在上小題的方格圖中) 【解析】 (1)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法、電流表外接法 (2)描點(diǎn)作圖:過原點(diǎn)的一條斜率逐漸增加的曲線 (3)在圖中作出電源的U=-Ir圖線,該圖線與小燈泡的U-I曲線相交于一點(diǎn),由此可得小燈泡工作的電流為0.35A,工作電壓為0.8V,實(shí)際功率為0.28W 例題2、在用電流表和電壓表測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別約為0.1Ω和1kΩ,如圖為所需的實(shí)驗(yàn)器材。 (1)請你把它們連成實(shí)驗(yàn)電路,注意兩個(gè)電表要選用適當(dāng)量程,并要求變阻器的滑動(dòng)片在左端時(shí)其電阻值最大。 (2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U—I圖線,根據(jù)圖線求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,所測電源的電動(dòng)勢=_______V,內(nèi)阻r=_______Ω。 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 【解析】實(shí)物連線的時(shí)候注意,電流表選擇0.6A,電壓表選擇3V,并且電壓表連在滑動(dòng)變阻器和電流表兩端。 =1.46V r=0.72Ω 例題3、用一只電流表和一只電壓表測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路有如下兩種,如圖所示,試分析分別采用兩種電路測量時(shí),系統(tǒng)誤差的來源以及各自的誤差情況。 【解析】采用電路甲圖時(shí),系統(tǒng)誤差來源于電壓表的分流,采用乙圖時(shí),系統(tǒng)誤差來自電流表的分壓。下面采用圖像法分析采用兩種不同的測量電路時(shí),各自誤差情況。無論采用哪種電路由閉合電路歐姆定律都可以得到U=-Ir圖線。而對于圖甲的電路應(yīng)為:即于點(diǎn)(U,I)對應(yīng)的坐標(biāo)應(yīng)該為(U,),因而各點(diǎn)的坐標(biāo)調(diào)整如圖虛線所示,很容易得到、,即電動(dòng)勢與內(nèi)阻的測量值都比真實(shí)值小。而對于乙圖同樣的分析方法得到:做得它的測量圖像如圖中的第二條虛線所示,很容易得到、。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)二學(xué)案 魯科版 2018 高考 物理 第一輪 復(fù)習(xí) 電學(xué) 實(shí)驗(yàn)
鏈接地址:http://m.italysoccerbets.com/p-6174226.html