2021版高考物理一轮复习考点集训三十四第5节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线含解析

【知识点详解】 1. 实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线旨在理解电学元件的电压-电流关系，了解灯泡电阻随电压变化的特性。 2. 电路设计：实验电路通常采用分压式连接，以实现电压从零开始调节。滑动变阻器在开关闭合前，其滑片应置于最大电阻位置，即最左端，以确保安全并方便初始电压设置为零。 3. 数据分析： - 当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联电路电压分配规律，小灯泡两端电压增大，导致电流增加，小灯泡亮度增加，因此选项BC正确。 - 实验数据记录表展示了电流随电压变化的情况，可以绘制出小灯泡的伏安特性曲线。 4. 图像绘制：通过实验数据，可以在坐标纸上描点，并连成光滑曲线，这条曲线反映了小灯泡电阻随电流增加而增大的现象，这是由于小灯泡的非线性电阻特性。 5. 实际应用： - 在给定电路中，如果将小灯泡接入到定值电阻和电源组成的电路，可以通过计算得到小灯泡在特定工作状态下的电阻值，例如题目中的5.0欧姆。 - LED二极管具有单向导电性，选择实验器材时需考虑其特殊性质，滑动变阻器应选用较小阻值的以进行有效调节，同时需要画出实验原理图并根据数据绘制伏安特性曲线。 6. 电阻匹配： - 对于LED发光二极管，要使其工作在最佳电流下，可以通过串联电阻来调整流过二极管的电流。根据欧姆定律，可以计算出所需串联的电阻值。 7. 实验技巧： - 在进行伏安特性实验时，应确保电表的读数准确，同时注意选择合适的电表量程以减少误差。 - 在处理不同热敏电阻的数据时，需要对比它们的I-U曲线，以理解其在不同温度下的电阻变化特性。 总结：本实验是高中物理教学中的重要内容，涵盖了电学基础知识，包括电路设计、数据收集、图像绘制以及电阻特性的分析。通过实验，学生不仅可以掌握基础电学知识，还能了解到实际电子设备如小灯泡和LED二极管的工作原理。同时，实验技能的培养对于理解和应用物理概念至关重要。