2020-2021年高考物理必考实验九：测绘小电珠的伏安特性曲线
(1)测多组小电珠的U、I的值,并绘出I-U图象。
(2)图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。
学生电源(4 V~6 V直流)或电池组、小电珠(3.8 V 0.3 A)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、坐标纸、导线若干。
(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,按实验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)移动滑动变阻器的滑片,测出14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。
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U/V
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0
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0.2
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0.4
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0.6
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0.8
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1.0
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1.2
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I/A
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U/V
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1.6
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2.0
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2.4
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2.8
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3.2
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3.6
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4.0
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I/A
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(4)拆除电路,整理仪器。
(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。
(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。
(3)在坐标纸上描点、作图带来的误差。
(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)I-U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,I-U图线应是平滑曲线而非折线。
【最新高考真题解析】
1.（2020年全国II卷）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）
伏安特性。所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻Rg1=10.0 Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻Rg2=1.0 Ω）、定值电阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。
（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线______。
（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U=_______，流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_______mA。
