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测电阻率和伏安特性曲线

测电阻率和伏安特性曲线
测电阻率和伏安特性曲线

时间:课时:1课时班级:姓名:

实验1测定金属的电阻率)

一、实验目的

二、实验原理和图象分析

三、实验过程

四、注意事项

课堂检测

1、如图所示,用伏安法测定电阻约为5Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池.

(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动________使F 与A 间距稍大于被测物,放入被测物,再转动________到夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F 固定后读数.(填仪器部件字母符号)

(2)根据原理图连接图丙的实物图.

(3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变________的位置,得到几组U 、I 、L 的数据,其中L 为OP 的长,用R =U

I 计算出相应的电阻

后作出R -L 图线如图所示.取图线上两个点间数据之差ΔL 和ΔR ,若电阻丝直径为d ,则电阻率ρ=________.

2、在“测量金属丝的电阻率”的实验中,实验所用器材为:电源(电动势3V ,内阻约为1Ω)、电流表(量程0~0.6A ,内阻约为0.1Ω)、电压表(量程0~3V ,内阻约为3k Ω)、

滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数123456

U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.460

(1)根据以上实验数据,请在下面的虚线方框里画出该同学所采

用的电路图.

(2)某次测量中,电流表示数如图S7-4甲所示,电压表示数如

图乙所示,则电流表和电压表的读数分别为______A和________V.

(3)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法正确的是()

A.多次测量金属丝直径取平均值,可以减小偶然误差

B.由于所用测量仪器均已校准,故测量时可认为没有误差

C.实验中电压表内阻引起的误差属于系统误差

D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

3、实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图S7-5甲所示电路测出铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:

电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;

电压表:量程3V,内阻约9kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;甲乙

定值电阻:R0=3Ω;

电源:电动势6V,内阻可不计;

开关、导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”).

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V.

(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字).

时间:课时:1课时班级:姓名:

实验2描绘小电珠的伏安特性曲线

二、实验目的

二、实验原理和图象分析

三、注意事项

课堂检测

1在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用的电流表内阻为几欧,电压表内阻为十几千欧.实验中得到了多组数据,通过描点连线在I-U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示.

(1)在虚线框中画出实验电路原理图,并在图乙中用笔画线代替导线连接电路.

(2)根据图甲,可确定小灯泡的功率P与U2、I2的关系,下列示意图中合理的是________.

(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路.电源电动势为6.0V,内阻为1.0Ω.若电路中的电流为0.40A,则定值电阻R所消耗的电功率为________W.

2物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式计算出该小灯泡的额定电压U=PR=0.75×2V=1.22V.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制小灯泡的U-I图线,进而分析小灯泡的额定

电压.

A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)

B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω)

C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)

D.滑动变阻器R1(0~20Ω)

E.滑动变阻器R2(0~100Ω)

F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)

G.开关S和导线若干H.待测小灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)

(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择________(填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”).

(2)在实验过程中,该同学使小灯泡两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到1.23V时,发现小灯泡亮度很暗,当达到2.70V时,发现小灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.

次数1234567

U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70

I/mA80155195227255279310

请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的U-I图线.

(3)由图像得出该灯泡的额定电压应为________V;这一结果大于1.23V,其原因是______________________________.

3、图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时的实物连接图.

甲乙

(1)根据图甲画出实验电路图;

(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V.所示读数为:①________、②________、③________、

④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.

4、有一个小灯泡上标有“4.8V,2W”的字样,现在

测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功

率P与它两端电压的二次方U2的关系曲线.有下列器材可

供选用:

A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)

B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)

C.电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)

D.定值电阻R1=3kΩ

E.定值电阻R2=15kΩ

F.滑动变阻器R(10Ω,2A)

G.学生电源(直流6V,内阻不计)

H.开关、导线若干

(1)实验中电压表应选用________,定值电阻

应选用________(均用序号字母填写);

(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多

取几组数据,请在虚线方框内画出满足实验要求

的电路图;

(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数

U V与此时小灯泡两端电压U的定量关系是________,图S8-6的四个图像中可能正确的是________.

电阻率和电导率

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。 某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。电阻率的计算是:电阻率=电阻*截面积/长度,即 p=RS/L; ρ为电阻率,S为横截面积,R为电阻值,L为导线的长度 所以它的单位应该是欧姆*平方毫米/米, 欧姆*平方毫米/米 =欧姆*毫米*毫米/米 =欧姆*0.001米*0.001米/米 =欧姆*0.000001*米*米/米 =欧姆*0.000001米(0.000001=1μ) =1μm ·Ω 米/(欧姆*平方毫米) =米/(欧姆*毫米*毫米) =米/(欧姆*0.001米*.001米) =1000000 /(欧姆*米) =1000000西门子/米 电导是电阻的倒数, 电导率的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的导体的电导。 例如:电导率为0.1μS/cm的高纯水,其电阻率应为:ρ=I/K=1 /0.1×106=10MΩ·cm 电导率和电阻率的关系 电导率m/Ω?mm2,电阻率单位μΩ?cm,电导率单位%IACS m/Ω?mm2、μΩ?cm、%IACS 这三个单位有什么转换的式子吗? IACS是导电率conductivity 试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。19 13 年,国际退火铜标准确定:采用密度为8.89g /cm'、长度为1m 、重量为1g、电阻为。.1532 8 欧姆的退火铜线作为测量标准。在200C温度下,上述退火铜线的电阻系数为0.017 241 f1 " mm'/m(或电导率为58. 0 MS/m)时确定为100 %IACS(国际退火铜标准),其他任何材料的导电率(%IACS)可用下式进行计算: 导电率( %IACS)=0.017241/ ρ*100% 电阻R的单位为Ω(欧姆,简称欧),当一导体两端的电压为1V时,如果这导体通有电流1A,则这导体的电阻就规定为1Ω,即:1Ω=1V/1A 电导G的单位是S(西门子,简称西),1S=1/1Ω R=ρ*L/S 式中ρ是取决于导体材料和温度的一个物理量,叫做材料的电阻率,其单位为Ω·mm2/m。电阻率的倒数称为电导率γ=1/ρ,其单位为S/m (西/米)。

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数值时的Ib ~Ube 曲线。分两种情形来讨论。 (1) 从图(a)来看,Uce =0,即c、e间短路。此时Ib 与Ube 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ube ,就可读到一组数据(Ube ,Ib ),用所得数据在坐标纸上作图,就得到图(b)中Uce =0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib 为不同常量时输出回路中的Ic ~Uce 曲线。测试时,先固定一个Ib ,改变Uce ,测得相应的Ic 值,从而可在Ic ~Uce 直角坐标系中画出一条曲线。Ib 取不同常量值时,即可测得一系列Ic ~Uce 曲线,形成曲线族,如图所示。 专业:___ _________ 姓名:___ _________ 学号: ______ 日期:_____ ______ 地点:_____ ___

电阻、电阻率、方阻

电阻率的定义(Ω·m) 电阻率(resistivity)是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下(20℃时)导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。 电阻率的单位 国际单位制中,电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm),常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。 电阻率的计算公式 电阻率的计算公式为:ρ=RS/L ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 表面电阻率(Ω)(理论上等于方阻) surface resistivity 平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比,用欧姆表示。 注:如果电流是稳定的,表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻,且与该正方形大小无关。 是指表示物体表面形成的使电荷移动或电流流动难易程度的物理量。在固体材料平面上放两个长为L、距离为d的平行电极,则两电极间的材料表面电阻Rso与d成正比,与L成反比,可用下式表达: d Rs=ρs—— L 式中的比例系数ρs称作表面电阻率,它与材料的表面性质有关,并随周围气体介质的温度、相对湿度等因素有很大变化,单位用Ω(欧)表示。 方块电阻 ohms per square 在长和宽相等的样品上测量的真空金属化镀膜的电阻。方块电阻的大小与样品尺寸无关。 薄层电阻又称方块电阻,其定义为正方形的半导体薄层,在电流方向所呈现的电阻,单位为 欧姆每方 方阻就是方块电阻,指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻,方块电阻有一个特性,即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的,不管边长是1米还是0.1米,它们的方阻都是一样,这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有

二极管伏安特性曲线测量方法

二极管伏安特性曲线 测量方法 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三 极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确 的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压一电 流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是 一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件 为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则 称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极 管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 1实验原理 晶体二极管是常见的非线性元件,其伏安特性曲线如图1所示。 当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管, 且随正向偏置电压的增大而增大。开始 电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压(锗二 极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通 后,电压变化少许,电流就会急剧变化。 当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电 流,而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很 慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二 极管PN结被反 向击穿。 2、实验方法 2.1伏安法 IN4007 Re 电流表外接法:如图2.1.1所示(开关K打向2位置)⑴,此时电压表的读数等于二极管两端电压U D ;电流表的读数I是流过二极管和电压表的电流之和(比实际值大),即I = |D +lv。

匸V/Rv+V/ R D(1.1)由欧姆定律可得:

用V、I所作伏安特性曲线电流是电压表和二极管的电流之和,显然不是二极管的伏安特性曲线, 所用此方法测量存在理论误差。在测量低电压时,二极管内阻较大,误差较大,随着测量点电压升高,二极管内阻变小,误差也相对减小;在测量二极管正向伏安曲线时,由于二极管正向内阻相对较小,用此方法误差相对较小。 2.1.1 电流表内接法:如图2.1.1所示(开关K打向1位置),这时电流表的读数I为通过二极管D的电流,电压表读数是电流表和二极管电压之和,U = U D + U A o 由欧姆定律可得:U =I ( R D+ R A) 此方法作曲线所用电压值是二极管和电流表电压之和,存在理论误差,在测量过程中随着电压 U提高,二极管的等效内阻R D减小,电流表作用更大,相对误差增加;小量程电流表内阻R A较大, 引起误差较大。但此方法在测量二极管反向伏安特性曲线时,由于二极管反向内阻特别大,故误差较小。 2.1.2 表2.1.3 此次测量在上图作标纸中绘出伏安曲线 采用伏安法测量时由于电压或电流总有其一不能准确测得,结果总存在理论误差,测量结果较粗略,但此方法电路简单,操作方便。 2.2补偿法 补偿法测量基本原理如图 2.2.1 所示[2]o

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 [学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法,并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法,能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法. 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 2. (1)直接比较法:当R x R A时,采用内接法,当R x R V时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当R x>R A R V时,用电流表内接法, 当R x<R A R V时,用电流表外接法, 当R x=R A R V时,两种接法效果相同. (3)试触法: 图1 如图1,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法. 二、滑动变阻器两种接法的比较

1.实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在I -U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来,即得小灯泡的伏安特性曲线,电路图如图2所示. 图2 2.实验器材 学生电源(4~6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸. 3.实验步骤 (1)根据小灯泡上所标的额定值,确定电流表、电压表的量程,按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开,滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零) (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组电压U和电流I. (3)用同样的方法测量并记录几组U和I,填入下表. (4) 4.数据处理 (1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系. (2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点. (3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线. 5.实验结果与数据分析 (1)结果:描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线,而是向横轴弯曲的曲线. (2)分析:灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲,即斜率变小,电阻变大,说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.

水的电导率和电阻率

水的电导率和电阻率之间的关系水的电导率和电阻率之间的关系 电阻率:是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。国际单位制中,电阻率的单位是欧姆·米,常用单位是欧姆·平方毫米/米。? 电导率:水的导电性即水的电阻的倒数,通常用它来表示水的纯净度。 电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压),然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律,电导率(G)--电阻(R)的倒数,是由电压和电流决定的。 电导率的基本单位是西门子(S),原来被称为姆欧,取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值,标准的测量中用单位电导率S/cm来表示,以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率(C)简单的说是所测电导率(G)与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度,A为极板的面积。 =ρl=l/σ

(1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ (2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。 (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。 由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就会产生一定方向的移动,水中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,使水溶液起导电作用。水的导电能力强弱程度,就称为电导度 S (或称电导)。电导度反映了水中含盐量的多少,是水纯净度的一个重要指针。水愈纯净,含盐量愈小,电阻愈大,导电度愈低;超纯水几乎不导电,电导的大小等于电阻值的倒数。 ? 由于水溶液中溶解盐类都以离子状态存在,因此具有导电能力,所以电导率也可以间接表示出溶解盐类的含量(含盐量),这些对于除盐水处理的水质控制及其水质标准和检测都非常重要。 几类水的电导率及电阻率大致如下: 物质电阻率/兆欧*cm 电导率/(us/cm) 30%H2SO4 1 1000*103 海水 33 33*103 %NaCl 1000 1000 天然水 20*103 50 普通蒸馏水 1000*1031

小灯泡伏安特性曲线

实验七:描绘小灯泡的伏安特性曲线 1.(2016·泰州中学)某同学做描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线实验,有下列器材可供选用: A. 电压表V1(0~3V,内阻3kΩ) B. 电压表V1(0~15V,内阻15kΩ) C. 电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω) D. 定值电阻R1=15kΩ E. 定值电阻R2=15kΩ F. 滑动变阻器R(10Ω,2A) G. 学生电源(直流6V,内阻不计) H. 开关、导线若干 (1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用,定值电阻选用.(均用序号字母填写) (2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图. (3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图所示,将两个这样的小灯泡并联再与电动势4V内阻为10Ω的电源串联,此时每个小灯泡的发热功率为W.(结果取两位有效数字) 2.(2016·盐城中学)某同学采用图(a)所示实验电路来描绘额定电压为12V的小灯泡伏安特性曲线. (1)将图(b)的实物图连接完整. (2)某次实验时,滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中,发现电压表和电流表原来几乎没有示数,直到接近b端时示数急剧增大.经检查所有电路连线及仪器都完好,则可能原因是:. (3)若描绘出的伏安特性曲线如图(c)所示,则灯泡的额定功率为W.(保留两位有效数字) (4)若将两盏这样的灯泡先并联再与电动势12V,内阻2Ω的电源串联,则灯泡的实际功率为W.(保留两位有效数字) 图(a) 图(b)

图(c) 3.(2015·南通一模)小张和小明测绘标有“3.8V0.4A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有: A. 电源E(4V,内阻约0.4Ω) B. 电压表V(2V,内阻为2kΩ) C. 电流表A(0.6A,内阻约0.3Ω) D. 滑动变阻器R(0~10Ω) E. 三个定值电阻(R1=1kΩ,R2=2kΩ,R3=5kΩ) F. 开关及导线若干 (1)小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用(填“R1”“R2”或“R3”)与电压表(填“串联”或“并联”),完成改装. (2)小张选好器材后,按照该实验要求连接电路,如图所示(图中的电压表已经过改装).闭合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,分别是: ①; ②. (3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电压表和电流表的示数改变,但均不能变为零.由此可以推断电路中发生的故障可能是导线(填图中表示导线的序号)出现了(填“短

实验七_线性和非线性电学元件伏安特性的测量

实验七线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 电阻是电学中常用的物理量。利用欧姆定律求导体电阻的方法称为伏安法,它是测量电阻的基本方法之一。 为了研究材料的导电性,通常作出其伏安特性曲线,了解它的电压与电流的关系。伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性元件。这两种元件的电阻都可用伏安法测量。但由于测量时电表被引入测量线路,电表内阻必然会影响测量结果,因而应考虑对测量结果进行必要的修正,以减少系统误差。 【实验目的】 1.通过对线性电阻伏安特性的测量,学习正确选择和使用伏安法测电阻的两种线路。 2.通过对二极管伏安特性的测量,了解非线性电学元件的导电特性。 3.习按电路图正确地接线,掌握限流电路和分压电路的主要特点。 4.学会用作图法处理实验数据。 【实验仪器】 欧姆定律实验盒直流稳压电源滑线变阻器(2个)单刀开关数字电流表 数字电压表保护电阻 【实验原理】 当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻。若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。 一般金属导体的电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性是一条直线(见图1),从图上看出,直线通过一、三象限。它表明,当调换电阻两端电压的极性时,电流也换向,而电阻始终为一定值,等于直线斜率的倒数R =V/I。 常用的半导体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。为了了解半导体二极管的导电特性,下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1 线性电阻的伏安特性图2 半导体二极管的p-n结和表示符号半导体二极管又叫晶体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体(也叫N型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电

描绘小灯泡的伏安特性曲线试题精选(供参考)

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》习题精选 1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,有以下器材: A .小灯泡L(3V,0.6A) B .滑动变阻器R(0?10 Q) C .电压表V i(O?3V) D .电压表V2(0?15V) E.电流表A i(0?0.6A) F .电流表A2(0?3A) G ?铅蓄电池、开关各一个,导线若干 (1)_________________________________________ 为了减小误差,实验中应 选电流表______________________________________________ ,电压表_____________ (2)在图虚线框内按要求设计实验电路图. 图甲(3)(2009浙江理综)如图甲所示,在实验中,同组同学已经完成部分导线的连接, 请你在实物接线图中完成余下的导线的连接. (4)(2009天津理综)连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的 滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U —I图象应是()

A B C□

1答案〗:⑴因灯泡(3V,0.6A),故电流表选E(0? 0.6A),电压表选C(0?3V). (2)电路图略. (3)因为小灯泡的电阻远小于电压表内阻,所以在用 外接法,需要测量多组数据和描绘图象,需要电压从0 开始调节,所以为分压电流表外接法 (4)C:小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大,所以 增大,C项正确. 2、发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件,在电路中符号是卡一.只 有电流从标有“ + ”号的一端流入,从标有“—”号的一端流出时,它才能发光,这时可 将它视为一个纯电阻?现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示. (1) 已知该型号的发光二极管的正常工作电压为 2.0 V.若用电动势为12V,内阻 可以忽略不计的直流电源供电,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间 串联一只阻值为__________ Q的定值电阻. (2) 已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA请用实验证明这种 元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致.可选用的器材有: 待测发光二极管 直流电源E(电动势4.5 V,内阻可以忽略不计) 滑动变阻器尺最大阻值为200 Q ) 电压表V i(量程10V,内阻约50k Q ) 电压表W量程5V,内阻约20k Q ) 电流表A i(量程100mA内阻约50 Q ) 电流表A(量程60mA内阻约100 Q) U —I图象中的斜率也要逐 渐

20实验原理:金属电阻率 伏安特性曲线

厦门一中2017级高二(上)物理练习 编者:cbq 审核:hzj 自编练习 21 测定金属的电阻率 实验报告 班级 姓名 座号 一、【实验目的】 1.掌握伏安法测电阻,知道内接法与外接法的区别 2.学会使用螺旋测微器,能准确读数 3.测定金属的电阻率 二、【实验原理】 1.伏安法测电阻原理 ①电流表外接法 (1)R 测= R 真= (2)误差原因 (3)测量值比真实值偏 (4)使用外接法的条件: ②电流表内接法 (1)R 测= R 真= (2)误差原因 (3)测量值比真实值偏 (4)使用内接法的条件: 2.螺旋测微器读数原理 螺旋测微器(千分尺)是长度测量工具,用它测长度可以准确到0.01mm ,测量范围为几个厘米。螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm ,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm ,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm 。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm ,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm 。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,又名千分尺。 测量时,当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分则由可动刻度读出。

部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读)。即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为mm )。 如图:固定刻度示数为1.0mm ,不足半毫米部分从可动刻度上读的示数为19.4格,最后的读数为:1.0+19.4×0.01mm=1.194mm 使用螺旋测微器应注意以下几点: ①测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。 ②在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。 ③读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。 ④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。 3.金属电阻率的测定 由l R s ρ =,可得ρ= ,若测得金属丝电阻R 及直径d ,则ρ= 。 三、【实验器材】 电压表、电流表、 、毫米刻度尺、待测金属丝、开关导线、学生电源 四、【实验步骤】 1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个 各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。 2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3.用 测量接入电路中的被测金属导线的有效长度l ,反复测量3次,求出其 。 4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。 5.将测得的R 、l 、S 值,代入电阻率计算公式l RS =ρ中,计算出金属导线的电阻率。 6.拆去实验线路,整理好实验器材。 五、【数据处理及实验结论】 2 所测金属的电阻率=ρ_________(公式)=_____________(数据)=____________Ωm

高中物理电学实验绘制小灯泡伏安特性曲线练习(含答案)

1.有一电阻R x,其阻值大约在40 Ω~50 Ω之间,需要进一步测定其阻值,手边现有下列器材: 有两种可供选择的电路,如图所示,实验要求多测几组电流、电压值,画出电流-电压关系图线。 为了实验能正常进行并尽可能减小测量误差,而且要求滑动变阻器便于调节,在实验中应该选择图所示电路,应选代号是的毫安表和代号是的滑动变阻器。 答案:乙,A2,R1 2.检测一个标称值为5Ω的定值电阻。可供使用的器材如下: A.待检测定值电阻R x,全电阻约5Ω B.电流表A1,量程0.6A,阻约0.6Ω C.电流表A2,量程3A,阻约0.12Ω D.电压表V1,量程15V,阻约15KΩ E.电压表V2,量程3V,阻约3KΩ F.滑动变阻器R,全电阻约20Ω G.直流电源E,电动势3V,阻不计 (1)用伏安法测定R x的全电阻值,所选电流表_________(填“A1”或“A2”),所选电压表为________(填“V1”或“V2”)。 (2)画出测量电路的原理图。

答案:(1)电流表选A1,电压表选V2;(2)外接,限流; 3.有一小灯泡上标有“6V 0.1A”的字样,现要测量灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用: A.电压表(0~3V,阻约2.0kΩ) B.电压表(0~l0V,阻约3.kΩ) C.电流表(0~0.3A,阻约3.0Ω) D.电流表(0~6A,阻约1.5Ω) E.滑动变阻器(30Ω,2A) F.学生电源(直流9V)及开关、导线等 (1)实验中所用的器材为_____________(填字母代号). (2)在方框中画出实验电路图,要求电压从0开始测量. 答案:(1)BCEF(2) 4.(2013一模·13)

二极管伏安特性曲线的测定

实验四二极管伏安特性曲线的测定 【一】实验目的 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 【二】实验原理 晶体二极管是常见的非线性元件,其伏安特性曲线如图1所示。 当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压(锗二极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通后,电压变化少许,电流就会急剧变化。 当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电流,而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二极管PN结被反向击穿。

二极管一般工作在正向导通或反向截止状态。当正向导通时,注意不要超过其规定的额定电流;当反向截止时,更要注意加在该管的反向偏置电压应小于其反向击穿电压。但是,稳压二极管却利用二极管的反向击穿特性而恰恰工作于反向击穿状态。本实验用伏安法测定二极管的伏安特性,测量电路如图2所示。 测定二极管的电压与电流时,电压表与电流表有两种不同的接法。如图2,电压表接A 、D 两端叫做电流表外接;电压表接A 、D ′端叫做电流表内接。电流表外接时,其读数为流过二极管的电流I D 与流过电压表电流I V 之和,即测得的电流偏大;电流表内接时,电压表读数为二极管电压V D 与电流表电压V A 之和,即测得的电压偏大。因此,这两种接法都有测量误差。这种由于电表接入电路而引起的测量误差叫做接入误差。接入误差是系统误差,只要知道电压表的内阻R V 或电流表的内阻R A ,就可以把接法造成的测量误差算出来,然后选用测量误差较小的那种接法。电流表外接,造成的电流测量误差为: V D D V D D R R I I I I ==? 电流表内接,造成的电压测量误差为: D A D A D D R R V V V V ==? 其中R D 、R V 、R A 、分别是二极管的内阻,电压表的内阻和电流表的内阻。测量时究竟选用哪种接法,要看R D 、R V 、R A 的大小而定。显然,若R D /R V >R A /R D 应选用电流表内接,反之则选用电流表外接。 【三】 实验装置 直流稳压电源、直流电压表2个、直流电流表2个、滑线变阻器、待测二极管、开关、导线等。 注意事项: 1. 为保护直流稳压电源,接通或断开电源前均需先使其输出为零;对输出调节旋钮的调节 必须轻而缓慢。 2. 更换测量内容前,必须使电源输出为零,然后再逐步增加至需要值,以免损坏元件。 3. 测定2AP 型锗二极管的正、反向伏安特性曲线时,注意正向电流不要超过20mA ,反向 电压不要超过25V 。

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文

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小灯泡伏安特性曲线实验报告范文 前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】 篇一:《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大,导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 2。小灯泡电阻极小,所以电流表应采用外接法连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏,电源一个,滑动变阻器一个,电压表、电流表

各一台,开关一个,导线若干,直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至A 端,如图: 2。闭合开关S,将滑片P逐渐向B端移动,观察电流表和电压表的示数,并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压,取8组,记录数据,整理分析。3。拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。 以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析:根据欧姆定理,RU应该是一条直线,但是那仅仅是理想IU来说,RI电阻,R是恒定不变的但是在现实的试验中,电阻R是会受到温度的影响的,此时随着电阻本身通过电流,温度就会增加,R自然上升,对于R 代表图线中的斜率,当R不变时,图像是直线,当变化时,自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流,造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确,在估读的时候出现误差。3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。 篇二:描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题

描绘小灯泡的伏安特性曲线 【典型类题】 图甲所示为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变): (1)若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为12 V的电路上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻; (2)如图乙所示,将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为8 V的电路上, 求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率. 解:(1)由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为:U L=V=4 V 结合图象可得当U L=4 V时,I L=0.4 A 故每个电灯的电阻为:R=Ω=10 Ω (2)设此时电灯两端的电压为U',流过每个电灯的电流为I,由闭合电路欧姆定律得E=U'+2IR0 代入数据得U'=8-20I 在图甲上画出此直线如图所示 可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为0.3 A,则流过电流表的电流为I A=2I=0.6 A 每个灯的功率为:P=UI=2×0.3 W=0.6 W 【跟踪训练】

1、在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取。 E总阻值I5Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器 F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器 G.总阻值1 000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器 (2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡的实际功率为W. 7.(1 )C E (2)0. 72 0. 24 2、要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω): 电流表(量程为0~250m A,内阻约5Ω); 电压表(量程为0~3V,内限约3kΩ): 电键一个、导线若干。 ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。 A.滑动变阻器(最大阻值20Ω, 额定电流1A) B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A) ②实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接 到电动势为 1.5V,内阻为50Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是

常见物质的电阻率

常见物质的电阻率 物质温度t/℃电阻率电阻温度系数aR/℃-1 银20 1.586 0.0038(20℃) 铜20 1.678 0.00393(20℃) 金20 2.40 0.00324(20℃) 铝20 2.65480.00429(20℃) 钙 0 3.91 0.00416(0℃) 铍20 4.00.025(20℃) 镁20 4.45 0.0165(20℃) 钼 0 5.2 铱20 5.3 0.003925(0℃~100℃) 钨27 5.65 锌20 5.196 0.00419(0℃~100℃) 钴20 6.64 0.00604(0℃~100℃) 镍20 6.84 0.0069(0℃~100℃) 镉0 6.83 0.0042(0℃~100℃) 铟208.37 铁209.71 0.00651(20℃) 铂20 10.6 0.00374(0℃~60℃) 锡0 11.0 0.0047(0℃~100℃) 铷20 12.5 铬0 12.9 0.003(0℃~100℃) 镓20 17.4 铊0 18.0 铯20 20.0 铅20 20.684 0.00376 (20℃~40℃) 锑0 39.0 钛20 42.0 汞50 98.4 锰23~100 185.0 直流叫滞磁回线,不通过零点,与B座标相交叫剩磁、其面积能表达滞磁损耗,。交流只有一条曲线通过零点。 武钢硅钢标准 发布时间:2010-03-12 关键词:武钢,硅钢,标准,

冷轧无取向电工钢带(片) 1、范围 本标准规定了无取向电工钢的牌号、公称厚度、叠装系数、磁特性等技术条件。 本标准适合于武汉钢铁股份有限公司生产的冷轧无取向电工钢带(片)。 2、引用标准 下列文件中的条款通过在本标准中的引用而构成本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修 订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新 版本适用于本标准。 GB/T 228-1987 金属拉伸试验方式 GB/T 235-1988 金属反复弯曲试验方法(厚度等于或小于3mm薄板及钢带) GB/T 247-1988 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明的一般规定 GB/T 2522-1988 电工钢(带)层间电阻、涂层附着性、叠装系数测试方法 GB/T 3076-1982 金属薄板(带)拉伸试验方法 GB/T 3655-1992 电工钢片(带)磁、电和物理性能测量方法 GB/T 6397-1986 金属拉伸试验试样 GB/T 13789-1998 单片面性电工钢片(带)磁性能测量方法 3、牌号表示方法 为了区别于GB/T2521-1996的同类产品牌号,本标准牌号中的各符号含义表述如下: 4、技术要求 4.1磁特性 4.1.1磁感

测绘小灯泡的伏安特性曲线及U—I图象的物理意义

一、测绘小灯泡的伏安特性曲线 1.实验原理 (1)测多组小灯泡的U 、I ,并绘出I -U 图象; (2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系. 2.实验器材 小灯泡“3.8 V ,0.3 A ”、电压表“0~3 V ~15 V ”、电流表“0~0.6 A ~3 A ”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔. 3.实验步骤 (1)画出电路图(如图甲). (2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路. (3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U 和电流值I ,并将测量数据填入自己设计的表格中. (4)数据处理 ①在坐标纸上以U 为横轴,I 为纵轴,建立直角坐标系. ②在坐标纸上描出各组数据所对应的点. ③将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线. 4.实验器材选取 (1)原则:①安全;②精确;③操作方便. (2)具体要求 ①电源允许的最大电流不小于电路中实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6 A. ②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流. ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值. ④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1 3 以上. ⑤从便于操作来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用小阻值滑动变阻器. 5.规律方法总结 1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较

两种接法的电路图 负载R上电压的调节范围 RE R+R0 ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流的调节范围 E R+R0 ≤I≤ E R0≤I≤ E R 2. (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变 阻器的总电阻还小). (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大). 3.注意事项 (1)电流表外接法:本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流 表外接法. (2)滑动变阻器应采用分压式接法:本实验要作出U-I图象,要求测出多组包括零在内的 电流、电压值,故控制电路必须采用分压式接法. (3)保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻 处,加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压. 4.误差分析 (1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接, 由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值. (2)测量时读数带来误差. (3)在坐标纸上描点、作图带来误差. 例1某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下: 小灯泡L,规格“4.0 V0.7 A”; 电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω; 电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω; 电压表V,量程3 V,内阻r V=9 kΩ; 标准电阻R1,阻值1 Ω; 标准电阻R2,阻值3 kΩ; 滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω; 学生电源E,电动势6 V,内阻不计; 开关S及导线若干. ①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为________Ω.

非线性电阻伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线,学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。 【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线; 2、了解二极管的单向导电特性。 【教学难点】 非线性电阻的导电性质。 【课程讲授】 提问:1.如何测绘伏安特性曲线? 2.二极管导电有何特点? 一、实验原理 常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位),这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极,正极由p型半导体引出,负极由n型半导体引出,如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性,常用图2(b)所示的符号表示。 关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。

图3 p-n结的形成和单向导电特性 如图3(a)所示,由于p区中空穴的浓度比n区大,空穴便由p区向n区扩散;同样,由于n区的电子浓度比p区大,电子便由p区扩散。随着扩散的进行,p区空穴减少,出现 了一层带负电的粒子区(以?表示);n区的电子减少,出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。 结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近,形成了带正、负电的薄层,称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场,其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反,使载流子的扩散受到内电场的阻力作用,所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时,p区的空穴和n区的电子不再减少,阻挡层也不再增加,达到动态平衡,这时二极管中没有电流。 如图3(b)所示,当p-n结加上正向电压(p区接正,n区接负)时,外电场与内电场方向相反,因而削弱了内电场,使阻挡层变薄。这样,载流子就能顺利地通过p-n结,形成比较大的电流。所以,p-n结在正向导电时电阻很小。 如图3(c)所示,当p-n结加上反向电压(p区接负,n区接正)时,外加电场与内场方向相同,因而加强了内电场的作用,使阻挡层变厚。这样,只有极少数载流子能够通过p-n 结,形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。 晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出,电流和电压不是线性关系,各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻,就称为非线性电阻。 图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路 二、实验仪器 直流稳压电源,万用表(2台),电阻,白炽灯泡,灯座,短接桥和连接导线,实验用 九孔插件方板。

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