高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点二电学实验实验八描绘小电珠的伏安特性曲线教学案含解析20页

实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
基础点
1.实验电路图与实物连接图
2．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。
3．实验原理
(1)测多组小电珠的 U、I的值，并绘出 I­U图象；
(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。
4．实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、
学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。
5．实验步骤
(1)确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按
图中的原理图连接好实验电路。
(2)把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关 S。
(3)移动滑动变阻器滑片位置，测出 12组左右不同的电压值 U和电流值 I，并将测量数

据填入表格中，断开开关 S。
(4)拆除电路，整理仪器。
6．数据处理
(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接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。
重难点
一、仪器选择的三个原则
1．安全性原则：通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电
流。
2．精确性原则：根据实验的需要，选取精度合适的仪器，以尽可能的减小实验误差。
电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一。
3．操作方便：实验时要调节方便，易于操作，比如对滑动变阻器，如果是用分压法连
入电路的，应选用小量程的滑动变阻器。移动滑片时，用电器上电压接近线性关系，易于操
作，反之，则会出现移动滑片时，刚开始时用电器上的电压几乎不变，过了某位置后又突然
增大的现象，不易操作。如采用限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器。
特别提醒
选择仪器的三原则顺序不能颠倒，首先要考虑安全，其次要考虑准确，最后考虑方便，
其实真正的操作中往往三方面要统一协调考虑。
二、滑动变阻器的两种接法与选择
1．滑动变阻器两种接法的对比

2.两种接法的选择
(1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动
变阻器的总电阻还小)。
(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总电阻要大)。
(3)三种必须用分压接法的情况。
①若限流式不能保证安全，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电
压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分
压式接法。
②若 Rx≫R 滑，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片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，此时，应改用分压电路。
③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。
3．两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。
三、误差分析
1．系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内电阻对电路的影响带来的误

差。
2．偶然误差
(1)电压表、电流表的读数带来的误差。
(2)在坐标纸上描点、作图带来的误差。
四、注意事项
1．电路的连接方式
(1)电流表应采用外接法：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接法：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。
2．闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭
合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而
烧坏灯丝。
3．I­U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．当小电珠的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。
5．误差较大的点舍去，I­U图线应是平滑曲线而非折线。
五、实验改进
下面介绍一种测小电珠的电阻的准确方法。
实验原理：如图所示，两个电压表完全相同且内阻很大。移动滑片，调节电阻箱，使两
个电压表的示数相同，则电阻箱的读数即为小电珠的电阻，记下小电珠的电阻和电压；多次
移动滑...