高考优化设计答案优质PPT.ppt

1、，另一部分不起作用；调节电压的范的范围不能从零开始不能从零开始变化；化；闭合开关前一定要使滑片合开关前一定要使滑片P置于置于B端端用用电器和滑器和滑动变阻器的一部分并阻器的一部分并联后和另一部分串后和另一部分串联；电压可以可以从零从零调节到最大到最大值；合上开关前合上开关前滑片滑片应在在A端，以使端，以使负载Rx的的电压和和电流最小流最小适用条适用条件件滑滑动变阻器的最大阻阻器的最大阻值和用和用电器的器的阻阻值差不多且要求差不多且要求电压不从零开始不从零开始变化，通常情况下，由于限流式化，通常情况下，由于限流式结构构简单、耗能小，、耗能小，优先使用限流式先使用限流式滑滑动变阻器的最大阻阻器的最

2、大阻值远小于待小于待测电阻的阻阻的阻值；电压要求从零要求从零变化；实验仪器最大允器最大允许电流、流、电压不不够，即，即连成限流式接法成限流式接法时，电压或或电流超流超过电表量程表量程基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页4仪器选择的三个原则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，以尽可能的减小实精确性原则：根据实验的需要，选取精度合适的仪器

3、，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，则应选用小量程的滑动变阻器，只有这样，在移动滑片分压法连入电路的，则应选用小量程的滑动变阻器，只有这样，在移动滑片 时，相应的用电器上的电压变化才会明显；如果选用大量程的滑动变阻器，时，相应的用电器上的电压变化才会明显；如果选用大量程的滑动变阻器，就会出现在移动滑片时，刚开始时用电器上的电压几乎不变，过了某位置后就会出现在

4、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，不易操作又突然增大的现象，不易操作基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页实验步骤实验步骤 一、连接电路一、连接电路1将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连 接成如图接成如图741所示电路所示电路二、测量与记录二、测量与记录2测出小灯泡在不同电压下的电流测出小灯泡在不同电压下的电流 移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值组左右不同的电压值U和电流值

5、和电流值I，并将测，并将测 量数据填入表格量数据填入表格图图741U（V）00.20.40.60.81.01.2I（A）U（V）1.62.02.42.83.23.63.8I（A）基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页三、整理仪器、数据处理三、整理仪器、数据处理3拆除电路、整理仪器拆除电路、整理仪器4画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线 （1）在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴，以为横轴，以I为纵轴，建立坐标系为纵轴，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，坐标系

6、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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线 注意事项注意事项1电流表外接法：电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须 采用电流表外接法采用电流表外接法2滑动变阻器应采用分压式连接滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出本实验要作出UI图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制 电路必须采用

7、分压接法电路必须采用分压接法基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页3保护元件安全：保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a 端加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压端加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压4规规范范画画图图：UI图图线线在在U01.0 V左左右右将将发发生生明明显显弯弯曲曲，故故在在U1.0 V左左右右绘绘 点要密，以防出现很大误差点要密，以防出现很大误差5建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合建立坐标系时，

8、纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合 理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸误差分析误差分析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测量时读数带来误差，严格按照读数规则测量时读数带来误差，严格按照读数规则3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度.基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页仪器的选择及电路设计仪器的选择及电路设计【例

9、例1】某同学为了描绘一个标有某同学为了描绘一个标有“12 V,6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，他到实的小灯泡的伏安特性曲线，他到实 验室寻找到了一些仪器，但没找到电压表，找到的器材规格如下：验室寻找到了一些仪器，但没找到电压表，找到的器材规格如下：a电流表电流表A1（00.5 A，内阻为，内阻为0.5）；b电流表电流表A2（00.6 A，内阻约为，内阻约为0.3）；c电阻箱电阻箱R1（09 999.9，最小调节量，最小调节量0.1）；d电阻箱电阻箱R2（099.9，最小调节量，最小调节量0.1）；e滑动变阻器滑动变阻器R3（050，额定电流为，额定电流为1.5 A）；f滑动变阻器滑动变阻器R4

10、（05，额定电流为，额定电流为3 A）；g16 V直流电源；直流电源；h开关、导线若干，待测灯泡开关、导线若干，待测灯泡基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页利用现有器材，结合所学知识，请你替这位同学设计本实验利用现有器材，结合所学知识，请你替这位同学设计本实验（1）画出实验原理图；画出实验原理图；（2）以上器材中电阻箱应选用以上器材中电阻箱应选用_，滑动变阻器应选用，滑动变阻器应选用_（填代号填代号）；（3）写出小灯泡两端的电压表达式，并说明式中符号的意义：写出小灯泡两端的电压表达式，并说明式中符号的意义：_.解析：解析：因没

11、有电压表，可以用电阻箱和电流表来代替电压表，选择的电阻箱阻值因没有电压表，可以用电阻箱和电流表来代替电压表，选择的电阻箱阻值要大对滑动变阻器的选择，因要作伏安特性曲线，电压要从零开始，用分压式要大对滑动变阻器的选择，因要作伏安特性曲线，电压要从零开始，用分压式接法，阻值选小的灯泡和电阻箱并联，测出流过灯泡的电流，测出总电流，就接法，阻值选小的灯泡和电阻箱并联，测出流过灯泡的电流，测出总电流，就可以算出流过电阻箱的电流，算出灯泡两端的电压本题难度中等可以算出流过电阻箱的电流，算出灯泡两端的电压本题难度中等答案：答案：（1）如图甲所示如图甲所示（2）R1、R4（3）（I2I1）R1I1RA1I2、

12、I1分别是分别是A1、A2的读数，的读数，R1、RA1分别是分别是R1、A1的阻值的阻值基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页数据处理及实验结论数据处理及实验结论【例例2】发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件它的电路符号发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件它的电路符号 如图如图742甲所示，正常使用时，带甲所示，正常使用时，带“”的一端接高电势，带的一端接高电势，带“”的一的一 端接低电势某同学用实验方法探究二极管的伏安特性，现测得它两端的电端接低电势某同学用实验方法探究二极管的伏安特性，现测得它两端的电

13、 压压U和通过它的电流和通过它的电流I的数据如表中所示的数据如表中所示U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.813.019.024.030.037.0图图742基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页（1）在在图图742乙乙中中的的虚虚线线框框内内画画出出实实验验电电路路图图（除除电电源源、开开关关、滑滑动动变变阻阻器器外外，实验用电压表：内阻实验用电压表：内阻RV约为约为10 k，电流表：，电流表：内阻内阻RA约为约为100）（2）在图在图742丙中的小方格纸上用描点法画出

14、二极管的伏安特性曲线丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线（3）根根据据（2）中中画画出出的的二二极极管管的的伏伏安安特特性性曲曲线线，简简要要说说明明发发光光二二极极管管的的电电阻阻与与其其两两端电压的关系端电压的关系_解析：（1）同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100500 之间，之间，故电流表的内阻对测量结果影响较大，利用电流表外接法误差较小而测量数据故电流表的内阻对测量结果影响较大，利用电流表外接法误差较小而测量数据应从应从0开始，滑动变阻器采用分压式接法，才能得到足够多的数据开始，滑动变阻器采用分压式接法，才能得到足够多的数据（2）将表格提供的数据在方格纸上描点，平滑连接各点可画出将表格提供的数据在方格纸上描点，平滑连接各点可画出UI图线图线mA基基 本本 实实 验验热热 考考 题题 型型拓拓 展展 探探 究究随随 堂堂 演演 练练首页首页末页末页答案：（1）实验电路图如图所示实验电路图如图所示（2）伏安特性曲线如图所示伏安特性曲线如图所示（3）发光二极管的电阻随其