1.會選擇實驗器材，控制電路及測量電路.2.會根據(jù)電路進行正確的實物連線.3.會實驗操作，描繪出小電珠的伏安特性曲線.
NEIRONGSUOYIN
1.實驗原理(1)實驗原理圖：如圖1甲；(2)測多組小電珠的U、I的值，并繪出I－U圖象；(3)由圖線的斜率反映電流與電壓和　　的關(guān)系.
2.實驗器材小電珠“3.8 V，0.3 A”、電壓表“0～3 V～15 V”、電流表“0～0.6 A～3 A”、　　　　　 、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆.3.進行實驗及數(shù)據(jù)處理(1)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的電路.(2)移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中.
(3)數(shù)據(jù)處理①在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系.②在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點.③將描出的點用　　的曲線連接起來，得到小電珠的伏安特性曲線.4.注意事項(1)電路的連接方式：①電流表應(yīng)采用　接法：因為小電珠(3.8 V，0.3 A)的電阻很小，與量程為0.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大.②滑動變阻器應(yīng)采用　　　接法：目的是使小電珠兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化.
(2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為0的一端，使開關(guān)閉合時小電珠的電壓能從0開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲.(3)I－U圖線在U0＝1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0 V左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差.5.誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值　于真實值.(2)測量時讀數(shù)帶來誤差.(3)在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來誤差.
例1　(2020·陜西省黃陵縣中學(xué)期中)現(xiàn)要用伏安法描繪一只標(biāo)值為“2.5 V，0.6 W”小燈泡的I－U圖線，有下列器材供選用：A.電壓表(0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ；0～15 V，內(nèi)阻10 kΩ)B.電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω；0～3 A，內(nèi)阻0.1 Ω)C.滑動變阻器(10 Ω，2 A)D.滑動變阻器(100 Ω，1.0 A)E.蓄電池(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)
(1)為了減小測量誤差，圖2甲中的S1應(yīng)接____(填“M”或“N”)，滑動變阻器應(yīng)選用____(用序號字母表示).
解析　由電路圖可知，電路采用了滑動變阻器分壓式接法；因燈泡電阻較小，故電流表采用外接法，故S1應(yīng)接在M點；因采用分壓式接法，故滑動變阻器采用總阻值較小的C.
(2)根據(jù)選擇的電路，用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中將實物連接成實驗所需要電路.
解析　根據(jù)實驗原理圖畫出實物圖.
(3)開關(guān)S閉合之前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于____端(選填“A”“B”或“AB正中間”).閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)變化明顯，但電流表示數(shù)始終為0，則電路故障為_________.
解析　為了保證實驗安全，開始時燈泡兩端的電壓應(yīng)為最小，故滑動變阻器的滑片應(yīng)在A端；由題意可知，電壓表示數(shù)變化明顯，說明電壓表與電源相連，且滑動變阻器連接正常，而電流表沒有示數(shù)說明電路是斷開的，由電路圖可知，只能是燈泡發(fā)生了斷路故障.
1.(2020·黑龍江大慶一中月考)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5 V，額定功率為0.5 W，此外還有以下器材可供選擇：A.直流電源3 V(內(nèi)阻不計)B.直流電流表A1：量程0～300 mA(內(nèi)阻約為5 Ω)C.直流電流表A2：量程0～3 A(內(nèi)阻約為0.1 Ω)D.直流電壓表V：量程0～3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ)E.滑動變阻器R1：阻值范圍0～100 Ω，額定電流0.5 AF.滑動變阻器R2：阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 AG.導(dǎo)線和開關(guān)實驗要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量.
(1)實驗中電流表應(yīng)選用____(填寫儀器前的字母)；
(2)在圖3甲所示的虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖(虛線框中已將所需的滑動變阻器畫出，請補齊電路的其他部分，要求滑片P向b端滑動時，燈泡變亮)；
解析　因為小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，所以采用電流表外接法；又因為描繪小燈泡的伏安特性曲線，小燈泡的電流和電壓必須從零開始調(diào)整，所以必須采用分壓電路，實驗電路如圖所示.
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的I－U圖線如圖乙所示.由此可知，當(dāng)電壓為0.5 V時，小燈泡的燈絲電阻是________Ω.
解析　由題圖乙得，當(dāng)電壓為0.5 V時，小燈泡的電流為0.1 A，小燈泡的燈絲電阻為R＝　?。?.0 Ω.
(4)根據(jù)實驗測量結(jié)果可以繪制小燈泡的電功率P隨其兩端電壓U或電壓的平方U2變化的圖象，在圖中所給出的a、b、c圖象中可能正確的是____(選填“a”“b”或“c”).
解析　由題圖乙可知，隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈泡的電阻R增大，小燈泡的功率為P＝　 ，R增大，斜率減小，b正確，a、c錯誤.
例2　(2019·廣東深圳市4月第二次調(diào)研)LED燈的核心部件是發(fā)光二極管.某同學(xué)欲測量一只工作電壓為2.9 V的發(fā)光二極管的正向伏安特性曲線，所用器材有：電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)，電流表 (用多用電表的直流25 mA擋替代，內(nèi)阻約為5 Ω)，滑動變阻器(0～20 Ω)，電池組(內(nèi)阻不計)，開關(guān)和導(dǎo)線若干.他設(shè)計的電路如圖4(a)所示.回答下列問題：
(1)根據(jù)圖(a)，在實物圖(b)上完成連線；
解析　根據(jù)多用電表紅黑表筆的接法“紅進黑出”可知，黑表筆接二極管，紅表筆接滑動變阻器，滑動變阻器采用分壓式接法，則連線如圖：
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至最____端(填“左”或“右”)，將多用電表選擇開關(guān)撥至直流25 mA擋，閉合開關(guān)；
解析　為保護電路，開關(guān)閉合前需將滑動變阻器的滑片置于最左端；
(3)某次測量中，多用電表示數(shù)如圖(c)，則通過二極管的電流為_______________ mA；
解析　多用電表所選量程為25 mA，則電流表讀數(shù)為 mA＝16.0 mA(答案在15.8～16.2 mA范圍內(nèi)均可)；
(4)該同學(xué)得到的正向伏安特性曲線如圖(d)所示.由曲線可知，隨著兩端電壓增加，二極管的正向電阻_____(填“增大”“減小”或“不變”)；當(dāng)兩端電壓為2.9 V時，正向電阻為_______________ kΩ(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；
0.15(0.14～0.16)
解析　I－U圖象中，圖線上的點與坐標(biāo)原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由題圖可知，隨著電壓的增加，斜率逐漸增大，則二極管的電阻逐漸減小；當(dāng)二極管兩端電壓為2.9 V時，通過二極管的電流為19.5 mA，則電阻大小為R＝ ≈0.15 kΩ(答案在0.14～0.16 kΩ范圍內(nèi)均可)；
(5)若實驗過程中發(fā)現(xiàn)，將滑動變阻器滑片從一端移到另一端，二極管亮度幾乎不變，電壓表示數(shù)在2.7～2.9 V之間變化，試簡要描述一種可能的電路故障：___________________________________.
連接電源負(fù)極與滑動變阻器的導(dǎo)線斷路
解析　由于二極管的正向電阻約為0.15 kΩ，遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大阻值，因此若實驗中，將滑動變阻器滑片從一端移到另一端，二極管亮度幾乎不變，電壓表示數(shù)在2.7～2.9 V之間變化，則有可能是滑動變阻器與二極管串聯(lián)，導(dǎo)致電路中總電阻較大，總電流較小，所以電壓表的示數(shù)變化較小，故故障可能是連接電源負(fù)極與滑動變阻器的導(dǎo)線斷路.
2.某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1 Ω)、滑動變阻器(最大阻值為5 Ω，額定電流為1 A)、電源、開關(guān)、導(dǎo)線等.
(1)使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖5甲所示，讀數(shù)為____ Ω.
(2)現(xiàn)要研究元件X的伏安特性，請你根據(jù)所給的實驗儀器設(shè)計合理的實驗電路，把理論電路圖畫在圖乙方框內(nèi).
解析　電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測元件的電阻，可采用電流表外接；滑動變阻器用分壓式接法；電路圖如圖；
(3)根據(jù)合理的實驗電路對元件X進行研究后，將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U－I圖線如圖丙所示，由圖可判斷元件___(填“X”或“Y”)是非線性元件.
解析　根據(jù)畫出的U－I圖象可知，Y元件的圖象為非線性曲線，可知Y為非線性元件.
3.如圖6甲為某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強度特性曲線，其中RB表示有磁場時磁敏電阻的阻值，R0表示無磁場時磁敏電阻的阻值.為測量某磁場的磁感應(yīng)強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值.
(1)某同學(xué)首先測量待測磁場中磁敏電阻的阻值，利用下面提供的器材，請將圖乙中的導(dǎo)線補充完整.提供的器材如下：A.磁敏電阻，無磁場時阻值R0＝140 ΩB.滑動變阻器R，最大阻值約20 ΩC.電流表A，量程2.5 mA，內(nèi)阻RA＝100 ΩD.電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩE.直流電源E，電動勢3 V，內(nèi)阻不計F.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
解析　采用伏安法測量電阻，由于電流表內(nèi)阻已知，采用電流表內(nèi)接法，滑動變阻器采用分壓式接法，連接實物圖如圖所示；
(2)正確接線后.測量數(shù)據(jù)如下表，請利用表格數(shù)據(jù)在圖7中描點作圖：
解析　根據(jù)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象如圖：
(3)根據(jù)U—I圖象盡可能準(zhǔn)確地求出磁敏電阻的阻值RB＝________ Ω，結(jié)合圖甲可知待測磁場的磁感應(yīng)強度B＝____ T.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
解析　由U－I圖象可知，磁敏電阻的阻值
由題圖甲可知待測磁場的磁感應(yīng)強度B為1.2 T.

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