測繪小燈泡伏安特性曲線實驗

關于測繪小燈泡伏安特性曲線實驗第一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二一、實驗目的:描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其規(guī)律。1.根據歐姆定律，用電流表和電壓表分別測出小燈泡在不同電壓下的電流，建立I－U坐標系，描出的點用平滑的曲線連接起來即得到小燈泡的伏安特性曲線。二、實驗原理：第二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二2.電流表外接:因為小電珠(2.5V,0.3A)電阻很小,如果電流表內接,電流表分壓明顯,誤差明顯較大.為較為準確測出電壓、電流,電流表采用外接法.滑動變阻器采用分壓式:使電壓能從0開始連續(xù)變化.3.滑動變阻器的限流接法和分壓接法第三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二4.儀器選擇的三個原則①安全性原則:通過電源、電流表、電壓表、電阻等的電流不能超過其允許的額定值.②精確性原則:根據實驗需要,選取精度合適的儀器,以盡可能減小實驗誤差.電壓表、電流表指針的偏角要大于滿偏的三分之一.第四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二③操作方便:所選儀器在實驗時應調節(jié)方便,易于操作.如本實驗中滑動變阻器分壓接入電路,應選用小電阻滑動變阻器。只有這樣,在移動滑片調節(jié)電路時,相應用電器上的電壓變化才會均勻、明顯;如果選擇大電阻的滑動變阻器,就會出現在移動滑片調節(jié)時,剛開始時用電器上的電壓幾乎不變,過了某位置后又迅速增大的現象,不易于操作.第五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二三、實驗器材2.5V、0.3A的小燈泡；4V-6V的學生電源(或3-4個干電池組成的電池組)；0-10?的滑動變阻器；0-3V的電壓表；0-0.6A的電流表；開關一個；導線若干；第六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二電流表、電壓表(非理想電表)的接法：電流表內接；2.滑動變阻器的接法：滑動變阻器并聯接入電路——分壓電路。四、實驗電路第七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二五、實驗步驟2．測出小電珠在不同電壓下的電流(1)滑動變阻器觸頭應移到最左端，閉合開關S。這樣做時為了使開關閉合時小電珠電壓能從0開始變化；同時，這樣做也防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．1．連接電路將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖所示電路第八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二(2)移動滑動變阻器觸頭位置，使滑動變阻器阻值由小到大逐漸改變，在燈泡額定電壓范圍內測出12組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數據填入表格.第九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二3．斷開開關，拆下導線，將儀器恢復原樣。4.畫出伏安特性曲線(1)在坐標紙上以I為縱軸、以U為橫軸，建立坐標系．(2)在坐標紙上描出各組數據所對應的點．(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據整個坐標紙為宜)(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來就得到小電珠的伏安特性曲線．第十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二當電壓U比較小的時候，圖線斜率不變，燈絲電阻不變；當電壓升高以后，圖線斜率逐漸減小，小燈泡的電阻隨著電壓的升高(燈絲溫度隨之升高)而增大；原因是金屬的電阻率隨溫度的升高而變大。六、數據分析第十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二1．電路的連接方式(1)電流表應采用外接法：因為小電珠的電阻很小，與0～0.6A電流表串聯時，電流表的分壓影響不能忽略；(2)滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化．2．閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應移到小電珠分得電壓為零的位置，可以使開關閉合時小電珠電壓能從零開始變化．同時，也為了防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．七、注意事項第十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二3．U－I圖線在U＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右測繪點要密，否則將出現很大誤差．4．電流表選擇0.6A量程，電壓表量程選擇視小電珠的額定電壓而定，即使用的若是“2.5V,0.3A”的小電珠，選用電壓表的3V量程，6．誤差較大的點要舍去，U－I圖線應是平滑曲線而非折線，且橫縱坐標標度適中。5．保持小電珠電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值，讀出I后立即斷開開關．第十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二1．由于電壓表不是理想電表，內阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差．2．在坐標紙上描點、作圖帶來誤差．八、誤差分析第十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二(2011年深圳一模)有一個額定電壓為2.8V，功率約為

0.8W

的小燈泡，現要用伏安法描繪這個燈泡的I－U圖線如圖所示，有下列器材供選用：第十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二A．電壓表(0～3V，內阻6kΩ)B．電壓表(0～15V，內阻30kΩ)C．電流表(0～3A，內阻0.1Ω)D．電流表(0～0.6A，內阻0.5Ω)E．滑動變阻器(10Ω，2A)F．滑動變阻器(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動勢6V，內阻不計)(1)畫出實驗電路圖，電壓表應選用_________，電流表應選用_________，滑動變阻器應選用_________．(用序號字母表示)ADE零起必分壓第十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二(2)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為________Ω.(3)若將此燈泡與電動勢6V、內阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯一個阻值為________Ω的電阻．1011.4當U=2.8V，I=0.28A額定電壓為2.8V，功率約為

0.8W

的小燈泡第十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二例1、某學生用如下圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗，小燈泡標有“3.8V，1W”的字樣，電池組電動勢為4.5V（內阻不計），滑動變阻器有兩種規(guī)格：R1標有“10Ω，2A”，R2標有“100Ω，20mA”．測量時要求小燈泡兩端的電壓從零開始，并測多組數據．(1)滑動變阻器應選用

．R1(2)①開始實驗前他的實物接線如下圖甲所示，請指出該學生實物接線中的錯誤有哪些？

a．

；

b．

；

c．

；

d．

．電流表選擇量程太大．滑動變阻器采取限流接法；導線接在變阻器的滑動觸頭上；電壓表采取串聯接入第十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二②請就此在下圖乙中進行正確的連接．第十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二例2

一只小燈泡，標有“3V,0.6W”字樣．現用如圖所給出的器材測量該小燈泡正常發(fā)光時的電阻R1.已知：滑動變阻器最大阻值為10Ω；電源電動勢為12V，內阻為1Ω；電流表內阻約為1Ω，電壓表的內阻約為10kΩ.(1)在設計電路的過程中，為了盡量減小實驗誤差，電流表應采用________(選填“內接”或“外接”)法．滑動變阻器的連接方式應采用________(選填“分壓式”或“限流式”)．(2)畫出你所設計的實驗電路圖(盡量減小實驗誤差)外接分壓式燒表必分壓第二十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二(3)用筆畫線當導線，根據設計的電路圖將實物圖連成完整的電路(圖中有三根導線已經接好)．開始時，滑動變阻器的滑動觸頭應該移到最________端(選填“左”或“右”)．左第二十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二第二十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期二滑小必分壓第二十八頁，共三十二頁，編輯于