描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)

1、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，分析曲線的變化規(guī)律二、實(shí)驗(yàn)原理1. 用電流表測出通過小燈泡的電流， 用電壓表測出小燈泡兩端的 電壓，測出多組（U , I）值，在U-I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就可得到小燈泡的伏安特性曲線2.小燈泡（ 3.8 V， 0.3 A ）的電阻很小，當(dāng)它與電流表（量程為 0.6 A ）串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確地描繪出小燈 泡的伏安特性曲線，即測出 U、I 的值，電流表應(yīng)采用外接法；為使 小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法.三、實(shí)驗(yàn)器材小燈泡（3.8 V，0.3 A）或（9 V，0.7 A）一只，

2、電壓表（03 V15V）、電流表（0-0.6 A3 A ）各一只，滑動變阻器一只，學(xué)生低壓直 流電源（或電池組）、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 由于小燈泡的電阻較小， 因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法 .2. 因本實(shí)驗(yàn)要作出 I-U 圖線，要求測出電壓從零變化至U 額的多組數(shù)據(jù)，因此滑動變阻器要采用分壓式接法3. 開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)移到圖51-1 中的 A 端，調(diào)節(jié) 滑片時(shí)要注意電壓不能超過小燈泡的額定值4.實(shí)驗(yàn)中各組讀數(shù)要選擇均勻，間隔大致相等，作圖時(shí)兩坐標(biāo)軸的標(biāo)度要適當(dāng)，使圖線不會偏向一邊或過小或過大5.畫I-U曲線時(shí)，不能畫成折線，而應(yīng)畫成平滑的曲線，偏

3、差較 大的點(diǎn)應(yīng)舍棄.、儀器的選擇與電路的設(shè)計(jì)1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器的選擇方法(1) 基本原則安全不損壞實(shí)驗(yàn)器材.精確一一盡可能減少實(shí)驗(yàn)誤差.方便一一便于實(shí)驗(yàn)操作、讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理(2) 實(shí)驗(yàn)儀器的選取 電源允許的最大電流要大于電路中的實(shí)際電流 用電器的額定電流應(yīng)大于或等于通過它的實(shí)際電流 電壓表和電流表的量程不能小于被測電壓和電流的最大值,般兩表的指針應(yīng)指到滿偏刻度的12至滿偏之間的位置為2.滑動變阻器的兩種接法及選擇方限流接法分爪接法刈一比說明兩種接法電路圖0 bUpJ串、前進(jìn)或后 系不冋即可 從可動刻度旋H h因此，轉(zhuǎn)了多少等份就知M的調(diào)節(jié)范圍口道長度變化了多少個(gè)用它:測量長度陶耗征較多負(fù)載尺上

4、電渝的調(diào)節(jié)范用FF分壓電路調(diào)節(jié)范網(wǎng)大以精確到0.01 mm，還可以估讀到0.001 mm （即毫米的千分位）， 因此螺旋測微器又稱為千分尺.3.讀數(shù)方法：先從固定刻度G上讀出半毫米整數(shù)倍的部分，不足 半毫米的部分由可動刻度讀出，即看可動刻度上的第幾條刻度線與固 定刻度線上的橫線重合，從而讀出可動刻度示數(shù)（注意估讀），即有: 測量長度二固定刻度示數(shù)+可動刻度示數(shù)X精確度（注意單位為mm）.如圖50-5所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為14.5格, 最后的讀數(shù)為：2.0 mm+14.5 0.01 mm=2.145 mm.圖 50-5rIO4.注意事項(xiàng)（1 ）測量前

5、需校對零點(diǎn)：先使測砧 A與測微螺桿并攏，觀察可動刻度的零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合，以及可動刻度的邊緣與固定刻度的零刻度 是否重合，否則應(yīng)加以修正.2）讀數(shù)時(shí)，除注意觀察毫米整數(shù)刻度線外，還要特別注意半毫米刻 度線是否露出.螺旋測微器要估讀，以毫米為單位時(shí)要保留到小數(shù)點(diǎn) 后第三位.（3）測量時(shí)，當(dāng)螺桿P快要接觸被測物體時(shí)，要停止使用粗調(diào)旋鈕K,改用微調(diào)旋鈕K；當(dāng)聽到“咔、咔”響聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動微調(diào)旋 鈕K；并擰緊固定旋鈕.這樣做既可以保護(hù)儀器，又能保證測量結(jié)果 的準(zhǔn)確.(2)在不知道Rx、RV、RA的大約值時(shí)，可用試觸法如圖50-8所示，觸頭分別接觸a、b，如 表變化大，說明 表分壓大,

6、應(yīng)選外接法；如 表變化大，說明 表分流大，應(yīng)選內(nèi)接法.內(nèi)接法外接法電路圖誤差分析電流表分壓U 測=U + UA電壓表分流I 測=I x+ I V電阻測量值UmR 測=R + RaRI測測量值大于真實(shí)值U測RR/R測=廠=D丄R vRI測Rx十R/測量值小于真實(shí)值RxyfRR時(shí)，可用內(nèi)接法;RxvQraRv時(shí)，可用外接法.(3)測試判斷法：當(dāng) Rx、Ra、Rv大約值都不清楚就用測試判斷法.如圖1所示，將單刀雙擲開關(guān)S分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn)，若看到安培表示數(shù)變化比伏特表示數(shù)變化大，則說明伏特表分流影響較大,應(yīng)該選內(nèi)接法；若伏特表示數(shù)變化比安培表示數(shù)變化大， 則說明安培 a /一 b表分壓影響較大，應(yīng)該

7、選外接就二、限流電路和分壓電路法.1.限流電路如圖3所示，實(shí)際上滑動變阻器的右邊部分并沒有電流流過. 該 電路的特點(diǎn)是：在電源電壓不變的情況下，R用兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍:UR用UudJ用；電流調(diào)節(jié)范圍：Ro + R用R用UI用峯 J.即電壓和電流不能調(diào)至零，Ro + R 用因此調(diào)節(jié)范圍較小.要使限流電路的電壓和電流調(diào)節(jié)范圍變大， 可適當(dāng)增大Ro.另外，使用該電路時(shí)，在接通前滑片 P置于電阻最大的位置.2.分壓電路如圖4所示，實(shí)質(zhì)上滑動變阻器的左邊部分與 R用并聯(lián)后再與滑動變阻器的右邊串聯(lián).注意滑動變阻器的兩端都有電流流過， 且電流 不相同.該電路的特點(diǎn)是：在電源電壓不 變的情況下，R用兩端的電壓

8、調(diào)節(jié)范圍為UR用為，即電壓可調(diào)到零，電壓調(diào)節(jié)范圍E大.電流調(diào)節(jié)范圍為目用丸.使用分壓電路，當(dāng)RoR用時(shí)，調(diào)節(jié)性R用能好.通電前，滑片P置于A端，使U用=0.3. 兩種用法的選擇如果滑動變阻器的額定電流夠用，在下列三種情況下必須采用分 壓接法:(1) 用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào).(2) 要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動變阻器的阻值 小.(3) 采用限流接法時(shí)限制不住，電表總超量程，用電器總超額定值.在安全(I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額 定值，電源不過載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下，若R用眾0,原 則上兩種電路均可采用，但考慮省電、 電路結(jié)構(gòu)簡單，可

9、優(yōu)先采用限 流接法；而若R用？ Ro，則只能采用分壓電路.三、電表的選擇與讀數(shù)1.電表的選擇實(shí)驗(yàn)中，電表的選擇首先要估算電路中電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍,依據(jù)電壓、電流的調(diào)節(jié)范圍選擇電表.一般依據(jù)下列原則:(1)在不超過量程的前提下，選擇小量程電表.1(2)電表的讀數(shù)一般不應(yīng)小于量程的32.電表的讀數(shù)方法1最小分度是“1”的電表，測量誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按10估讀, 如最小刻度是1 mA的電流表，測量誤差出現(xiàn)在毫安的十分位上，估 讀到十分之幾毫安.最小分度是“2”或5”的電表，測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位1 1分別按或估讀.如學(xué)生用的電流表0.6 A量程，最小分度為0.02 A ,25誤差出現(xiàn)在安培的百分位，只讀到安培的百分位，估讀半