测绘小灯泡伏安特性曲线实验.pptx
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1、实验:测绘小灯泡的伏安特实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线一、实验目的一、实验目的:描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律。描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律。1.1.根据欧姆定律,用电流表和电压表分别根据欧姆定律,用电流表和电压表分别测出小灯测出小灯泡在不同电压下的电流泡在不同电压下的电流,建立,建立I IU U坐标系,描出坐标系,描出的点用的点用平滑的曲线平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线。特性曲线。二、实验原理:二、实验原理:2.2.电流表外接电流表外接:因为小电珠因为小电珠(2.5V,0.3(2.5V,0.3 A)A)电阻很小电阻很小,如果电流表内
2、接如果电流表内接,电流表分压明显电流表分压明显,误差明显误差明显较大较大.为较为准确测出电压、电流为较为准确测出电压、电流,电流表采用电流表采用外接外接法法.滑动变阻器采用滑动变阻器采用分压分压式式:使电压能从使电压能从0 0开始连续变化开始连续变化.3.3.滑动变阻器的限流接法和分压接法滑动变阻器的限流接法和分压接法4.4.仪器选择的三个原则仪器选择的三个原则安全性安全性原则原则:通过电源、电流表、电压表、电阻通过电源、电流表、电压表、电阻等的电流不能超过其允许的额定值等的电流不能超过其允许的额定值.精确性精确性原则原则:根据实验需要根据实验需要,选取精度合适的仪器选取精度合适的仪器,以尽可
3、能减小实验误差以尽可能减小实验误差.电压表、电流表指针的偏电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一角要大于满偏的三分之一.操作方便操作方便:所选仪器在实验时应调节方便所选仪器在实验时应调节方便,易于操作易于操作.如本实验中如本实验中滑动变阻器分压滑动变阻器分压接入电路接入电路,应选用应选用小电阻小电阻滑动变阻器。只有这样滑动变阻器。只有这样,在移动滑片调节电路时在移动滑片调节电路时,相应相应用用电器上的电压变化才会均匀、明显电器上的电压变化才会均匀、明显;如果选择大电如果选择大电阻的滑动变阻器阻的滑动变阻器,就会出现在移动滑片调节时就会出现在移动滑片调节时,刚开始刚开始时用电器上的电压几乎
4、不变时用电器上的电压几乎不变,过了某位置后又迅速增过了某位置后又迅速增大的现象大的现象,不易于操作不易于操作.三、实验器材三、实验器材 2.5V2.5V、0.3A0.3A的小灯泡;的小灯泡;4V-6V4V-6V的学生电源的学生电源(或或3-43-4个干电池组成的电池组个干电池组成的电池组);0-100-10的滑动变阻器;的滑动变阻器;0-3V0-3V的电压表;的电压表;0-0.6A0-0.6A的电流表;的电流表;开关一个;导线若干;开关一个;导线若干;1.1.电流表、电压表电流表、电压表(非理想电表非理想电表)的接法:的接法:v电流表内接电流表内接;2.2.滑动变阻器的接法:滑动变阻器的接法:
5、v滑动变阻器并联接入电路滑动变阻器并联接入电路分压电路分压电路。四、实验电路四、实验电路 五、实验步骤五、实验步骤 2 2测出小电珠在不同电压下的电流测出小电珠在不同电压下的电流 (1)(1)滑动变阻器触头应移到最滑动变阻器触头应移到最左左端,闭合开关端,闭合开关S S。这样。这样做时为了使开关闭合时小电珠电压能从做时为了使开关闭合时小电珠电压能从0 0开始变化;同开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝烧坏灯丝1 1连接电路连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连动
6、变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路接成如图所示电路(2)(2)移动滑动变阻器触头位置,使滑动变阻器阻值由移动滑动变阻器触头位置,使滑动变阻器阻值由小到大逐渐改变,在灯泡小到大逐渐改变,在灯泡额定电压范围内额定电压范围内测出测出1212组组不同的电压值不同的电压值U U和电流值和电流值I I,并将测量数据填入表格,并将测量数据填入表格.U U/V V0 00.20.20.40.40.60.60.80.81.01.01.21.2I I/A/A0 0U U/V V1.61.62.02.02.42.42.82.83.23.23.63.63.83.8I I/A/A3 3断开开关,拆下导线,将仪器
7、恢复原样。断开开关,拆下导线,将仪器恢复原样。4 4.画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线 (1)(1)在坐标纸上以在坐标纸上以I I为为纵纵轴、以轴、以U U为为横横轴,建立坐标系轴,建立坐标系 (2)(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(坐标系纵轴坐标系纵轴和横轴的和横轴的标度要适中标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜纸为宜)(3)(3)将将描出的点用平滑的曲线连接起来描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的就得到小电珠的伏安特性曲线伏安特性曲线v当电压当电压U U比较小的时候,比较小的时候,图线斜率不变,灯丝电阻图线
8、斜率不变,灯丝电阻不变;不变;v当电压升高以后,图线当电压升高以后,图线斜率逐渐减小,小灯泡的斜率逐渐减小,小灯泡的电阻随着电压的升高电阻随着电压的升高(灯灯丝温度随之升高丝温度随之升高)而增大;而增大;原因是金属的电阻率随温原因是金属的电阻率随温度的升高而变大。度的升高而变大。六、数据分析六、数据分析 1 1电路的连接方式电路的连接方式 (1)(1)电流表应采用电流表应采用外接法外接法:因为小电珠的电阻很小,与:因为小电珠的电阻很小,与0 00.6 A0.6 A电流表串联时,电流表的分压影响不能忽略;电流表串联时,电流表的分压影响不能忽略;(2)(2)滑动变阻器应采用滑动变阻器应采用分压式分
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