描绘小灯泡伏安特性曲线实验报告单
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描绘小灯泡的伏安特性曲线班别:姓名:一、实验目的:通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律二、实验原理:金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。
对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。
它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内,其阻值变化,从而了解它的导电特性。
三、实验器材小灯泡、电压表、电流表、4V~6V学生电源、滑Array动变阻器、导线若干、电健等四、实验电路图;1、线路原理图1.用________测出流过小灯泡的电流,用________测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在U-I坐标系中描出各对应点,用________的曲线将这些点连接起来.2.电路的选择:本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝的电流和电压,描绘出伏安特性曲线.由于使用的小灯泡是“3.8 V,0.3 A”的,正常发光时灯丝电阻约为13 Ω,阻值较小,因此应该用电流表________电路;由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压,电压取值范围要尽量大,因此滑动变阻器应该用________接法电路.2、实物接线图(1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱)(2)将小灯泡、电流表串联好,再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下)(3)最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。
(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱(若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表应选用0-3V量程。
五、实验步骤:1.按图连接好电路。
2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U、I值,记录于表格。
3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出十二组不同的U、I 值,记录于表格。
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文篇一:《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,R U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《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是:电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比,但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化,小灯泡(6。
3V、0。
15A)在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKIn,K和n是与灯泡有关的系数。
一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线,分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在U-I坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,就可得到小灯泡的伏安特性曲线.2.小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,当它与电流表(量程为0.6 A)串联时,电流表的分压影响很大,故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,即测出U、I的值,电流表应采用外接法;为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡(3.8 V,0.3 A)或(9 V,0.7 A)一只,电压表(0~3 V~15 V)、电流表(0~0.6 A~3 A)各一只,滑动变阻器一只,学生低压直流电源(或电池组)、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.五、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作出I-U图线,要求测出电压从零变化至U额的多组数据,因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端,调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀,间隔大致相等,作图时两坐标轴的标度要适当,使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画I-U曲线时,不能画成折线,而应画成平滑的曲线,偏差较大的点应舍弃.一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法(1)基本原则①安全——不损坏实验器材.②精确——尽可能减少实验误差.③方便——便于实验操作、读数和数据处理.(2)实验仪器的选取①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.②用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值,一般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为宜.2.滑动变阻器的两种接法及选择方二、螺旋测微器2.原理:精密螺纹的螺距是0.5 mm,即K每旋转一周,P前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,每一等份表示0.01 mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.01 mm.因此,从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.用它测量长度,可以精确到0.01 mm,还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法:先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分,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50-5所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为14.5格,最后的读数为:2.0 mm+14.5×0.01mm=2.145 mm.图50-54.注意事项(1)测量前需校对零点:先使测砧A与测微螺杆并拢,观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合,否则应加以修正.2)读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.(3)测量时,当螺杆P快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K ′,并拧紧固定旋钮.这样做既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确.(2)在不知道Rx 、RV 、RA 的大约值时,可用试触法.如图50-8所示,触头分别接触a 、b ,如表变化大,说明 表分压大,应选外接法;如 表变化大,说明 表分流大,应选内接法.2.电流表内接法与外接法的选择方法(1)直接比较法:当R x ≫R A 时用内接法;当R x ≪R A 时用外接法.本实验一般选择3伏电源,3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千 内接法 外接法电路图误差分析电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流 I 测=I x +I V 电阻测量值R 测=U 测I 测=R x +R A >R x 测量值大于真实值 R 测=U 测I 测=R x R V R x +R V <R x 测量值小于真实值 适用条件R x >R A R V R x <R A R V欧),安培表0.6安挡(内阻约为0.1欧),金属丝电阻大约5~10欧,显然应取外接法,但待测电阻往往很不直观,这就需要用下面两种方法确定测量电路.(2)临界值计算法:由误差理论知当R x=R A R V时,内接法、外接法一样,我们称R A R V为临界值;R x>R A R V时,可用内接法;R x<R A R V时,可用外接法.(3)测试判断法:当R x、R A、R V大约值都不清楚就用测试判断法.如图1所示,将单刀双掷开关S分别接触a点和b点,若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大,则说明伏特表分流影响较大,应该选内接法;若伏特表示数变化比安培表示数变化大,则说明安培表分压影响较大,应该选外接法.二、限流电路和分压电路1.限流电路如图3所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围:U≥U用≥UR用R0+R用;电流调节范围:UR用≥I用≥UR0+R用.即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小.要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R0.另外,使用该电路时,在接通前滑片P置于电阻最大的位置.2.分压电路如图4所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联后再与滑动变阻器的右边串联.注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且电流不相同.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围为U≥U用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大.电流调节范围为ER用≥I用≥0.使用分压电路,当R0<R用时,调节性能好.通电前,滑片P置于A端,使U用=0.3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.(2)要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.(3)采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.在安全(I 滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R 用≤R 0,原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法;而若R 用≫R 0,则只能采用分压电路.三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中,电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围,依据电压、电流的调节范围选择电表.一般依据下列原则:(1)在不超过量程的前提下,选择小量程电表.(2)电表的读数一般不应小于量程的13. 2.电表的读数方法最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一位按110估读,如最小刻度是1 mA 的电流表,测量误差出现在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.最小分度是“2”或“5”的电表,测量误差出现在同一位上,同一位分别按12或15估读.如学生用的电流表0.6 A 量程,最小分度为0.02 A ,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格读数,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0、1、2…9;学生用的电压表15 V 量程,最小分度为0.5 V ,测量误差出现在伏特的十分位上,只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为单位读数时,十分位上的数字可能为0、1、2…9.。
……………………………………………………………专业资料推荐…………………………………………………1"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验报告单班级________________ 姓名________________ 实验时间______________一、实验目的掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法。
二、实验原理1.据部分电路的欧姆定律知,在纯电阻电路中,电阻R 两端的电压U 与电流I 成正比,即U=IR ,其U —I 图线是一条过原点的直线.由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大,其电阻也随着温度的升高而增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线. 2.实验中选用“ V , A”的小灯泡,故电流表的量程选用 ,电压表的量程选用 .由于这种规格的小灯泡的电阻很小,当它与电流表串联时,电流表的分压影响很大,为了减小实验误差,应采用电流表“ ”.本实验中,为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化,滑动变阻器应采用“ ”。
三、实验器材小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器(最大阻值 Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。
四、实验步骤1.根据实验要求,设计实验的电路图如图所示。
2.根据电路图连接实验电路.用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路.滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,电流表的量程用0.6 A ,电压表的量程先用0~3 V ,电压超过3V 时,采用15 V 的量程。
3.测出小灯泡在不同电压下的电流值。
闭合电键S 前,滑动变阻器的滑片P 应位于阻值最大端,这样闭合电键后,小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化,同时这样做也起到了保护用电器的作用,防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表。
闭合电键S 后,使滑动变阻器的滑片户由左向右移动,读取并记录10组不同的电压值U 和电流值I ,并将测量结果填入实验记录表中。
4.在坐标纸上画出伏安特性曲线在坐标纸上,以U 为横轴,以I 为纵轴,建立平面直角坐标系.根据实验测得的数据,描出各组数据所对应的点,将描出的各点用平滑的曲线连接起来,就得到了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>时,用电流表内接法,当R x<时,用电流表外接法,当R x=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22.实验器材学生电源(4~6V直流)或电池组、小灯泡(“4V0.7A”或“3.8V0.3A”)、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.6.注意事项(1)因I-U图线是曲线,本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值,因此滑动变阻器应采用分压式接法.(2)由于小灯泡的电阻较小,故采用电流表外接法.(3)画I-U图线时纵轴、横轴的标度要适中,使所描绘图线占据整个坐标纸为宜,不要画成折线,应该用平滑的曲线连接,对个别偏离较远的点应舍去.一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例1有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线.现有下列器材供选择:A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)C.电流表(0~3A,内阻1Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(500Ω,1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图3________(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验,请说明理由:______________________________________________________________________ __.图3(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示).(3)请根据(1)中所选电路,把图4中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.图4答案(1)甲描绘小灯泡的I-U图线所测数据需从零开始,并要多测几组数据(2)A D E(3)如图所示解析因实验目的是要测绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,故采用题图甲所示的分压式电路合适,这样小灯泡两端的电压可以从零开始调节,且能方便地测出多组数据.因小灯泡额定电压为4V,则电压表选0~5V 的A,而舍弃0~15V的B,因15V的量程太大,读数误差大.小灯泡的额定电流I=0.5A,则电流表应选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8Ω,调节不方便,电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差,故舍去,则应选E.小灯泡电阻为电流表内阻的=20倍,电压表内阻是小灯泡电阻的=1250倍,故电流表采用了外接法.二、实验数据的处理例2图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.图5(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.(2)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端;②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是___________________.②图线表明导体的电阻随温度的升高而________.③小灯泡正常工作时的电阻约为________.(保留到小数点后一位)答案(1)见解析图(2)①左③见解析图(3)①先不变,后逐渐增大②增大③14.6Ω解析(1)与实物电路相对应的电路图如图所示.(2)①为保护电路安全,开关闭合之前,题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端.③根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图所示.(3)①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是先不变,后逐渐增大.②图线表明导体的电阻随温度的升高而增大.③根据I-U图线可得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为R=Ω≈14.6Ω.1.首先要根据表中数据选择合适的标度;2.描点后用平滑的曲线连接,个别偏离较远的点应舍去.1.在图6中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是()图6A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R测>R真,乙中R测<R真C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R?R V,故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R?R A,故此法测较大电阻好答案 B解析题图甲叫做电流表的外接法,题图乙叫做电流表的内接法,A正确;题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R=可知,R测<R真;R越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻;题图乙由于电流表的分压,导致电压的测量值偏大.由R=得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,B错误,C、D正确;故选B.2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,所用器材有:小灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等,要求小灯泡两端电压从0开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”).(2)某同学已连接如图7所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.图7①____________________________________________________________________ ____.②____________________________________________________________________ ____.答案(1)分压(2)①开关S不应闭合,应处于断开状态②滑动变阻器滑动触头P位置不当,应将其置于b端1.有一未知电阻R x,为较准确地测出其阻值,先后用图1中甲、乙两种电路进行测试,利用甲图测得的数据是“2.8V 5.0mA”,而用乙图测得的数据是“3.0V4.0mA”,那么该电阻测得的较为准确的情况是()图1A.560Ω,偏大B.560Ω,偏小C.750Ω,偏小D.750Ω,偏大答案 D解析由于=<=,即电流表的变化大,电压表的分流作用大,根据试触法的原则,可知用电流表内接法比较准确,用题图乙电路,此时电阻为R===750Ω.在电流表的内接法中,测量值大于真实值,故选D.2.要测绘一个标有“3V0.6W”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);电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);开关一个、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图中的________(填字母代号).答案(1)A(2)B解析(1)根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”,而“分压电路”需要用总阻值较小的滑动变阻器,故选A.(2)在(1)中已经明确了控制电路,然后要选择电流表的接法,题中==3,而==200,可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显,故而应选择电流表的外接法,综上可知电路图应选用图B.3.图2是小组同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.图2图3(1)根据图2在虚线框中画出实验电路图;(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3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________.答案见解析解析(1)由实物连接图可知电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6A时,最小刻度为0.02A,读数读到小数点后两位,所以①表示数为0.10A,②表示数为0.24A;电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,应估读到0.01V,所以③表示数为2.00V,④表示数为0.28V,根据欧姆定律R1==≈8.3Ω,R2==Ω=2.8Ω.4.“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)B.电流表A(0~0.6A,内阻约为0.5Ω)C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ)D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)F.电源(6V,内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”).(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图4甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.图4(3)该同学根据实验数据作出了如图乙所示的U-I图像,根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”).答案(1)R1(2)如图所示(3)增大解析“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验应该设计成分压电路,滑动变阻器选择阻值范围小的R1.由于小灯泡电阻小,采用电流表外接法.根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大.5.在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据,如图5是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)图5(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是______________________________________________________________________ __;(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”);(4)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是_______________________________________.答案(1)连线如图(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了(3)右(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法,这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大,而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好,只能将电压表与灯泡直接并联,采用电流表的外接法,这样误差较小.(2)由于整个电路分成两条支路,电压表这条支路无故障,而灯泡这个支路出故障,只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致,导致电压表直接接入干路,电阻过大,滑动变阻器无法控制电流,电流表几乎不偏转.(3)小灯泡的额定电压为2.5V,要增大电压必须调节滑动变阻器,让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大,所以P要向右滑动.(4)从伏安特性曲线可以看出,电压升高时,电压表示数与电流表示数的比值增大,故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大.。
01280128"描繪小燈泡の伏安特性曲線"實驗報告單班級________________ 姓名________________ 實驗時間______________一、實驗目の掌握用伏安法研究非線性電阻伏安特性の方法。
二、實驗原理1.據部分電路の歐姆定律知,在純電阻電路中,電阻R 兩端の電壓U 與電流I 成正比,即U=IR ,其U —I 圖線是一條過原點の直線.由於小燈泡燈絲の電阻率隨著溫度の升高而增大,其電阻也隨著溫度の升高而增大,故小燈泡の伏安特性曲線應為曲線. 2.實驗中選用“ V , A”の小燈泡,故電流表の量程選用 ,電壓表の量程選用 .由於這種規格の小燈泡の電阻很小,當它與電流表串聯時,電流表の分壓影響很大,為了減小實驗誤差,應采用電流表“ ”.本實驗中,為了使小燈泡兩端の電壓從零開始連續變化,滑動變阻器應采用“ ”。
三、實驗器材小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器(最大阻值 Ω)、學生低壓直流電源(或電池組)、電鍵、導線若幹、坐標紙、鉛筆。
四、實驗步驟1.根據實驗要求,設計實驗の電路圖如圖所示。
2.根據電路圖連接實驗電路.用導線將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、電鍵連接成實驗所需の電路.滑動變阻器采用分壓接法,電流表采用外接法,電流表の量程用0.6 A ,電壓表の量程先用0~3 V ,電壓超過3V 時,采用15 V の量程。
3.測出小燈泡在不同電壓下の電流值。
閉合電鍵S 前,滑動變阻器の滑片P 應位於阻值最大端,這樣閉合電鍵後,小燈泡兩端の電壓可以從零開始連續變化,同時這樣做也起到了保護用電器の作用,防止燈泡兩端の電壓過大而燒壞小燈泡及電表。
閉合電鍵S 後,使滑動變阻器の滑片戶由左向右移動,讀取並記錄10組不同の電壓值U 和電流值I ,並將測量結果填入實驗記錄表中。
4.在坐標紙上畫出伏安特性曲線在坐標紙上,以U 為橫軸,以I 為縱軸,建立平面直角坐標系.根據實驗測得の數據,描出各組數據所對應の點,將描出の各點用平滑の曲線連接起來,就得到了小燈泡の伏安特性曲線。
高二物理实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线一、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,导致金属导体的电阻随温度的升高而。
以为纵坐标,以为横坐标,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,所以电流表应采用连入电路;电压应从0开始变化,所以滑动变阻器采用接法。
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.将电流表(0-0.6A)、电压表机械调零(0-3v)2.按照电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P移至合适的位置3.闭合开关S,将滑片P逐渐向另一端移动,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5-8组,记录数据,整理分析。
4.拆除电路,整理桌面,将器材整齐地放回原位。
六、实验数据七、实验结果以电流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是的图线。
曲线原因的分析:九、误差分析(至少写出两条)1.2、3、十、注意事项1.实验前注意检查电表是否指零,如果不指零,要调节使指针指零。
经过计算可知,小灯泡电阻较小,为了减小误差,电流表采用法,为了使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化,滑动变阻器应采用接法;2.实验过程中为了减小误差,电压表量程要进行变换。
当U≤3 V时采用0~3 V量程;U>3 V时采用0~15 V量程;3.闭合开关S前,滑动变阻器滑片应移到一端,使开关闭合时小灯泡两端的电压能从开始逐渐增大,在滑片移动的过程中,加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡的电压。
4.画I-U图线时,不要画成折线,要用曲线连接,如果有个别偏离较远的点应该舍弃。
描绘小灯泡的伏安特性曲线
班别: 姓名:
一、实验目的:
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律 二、实验原理:
金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。
对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。
它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内,其阻值变化,从而了解它的导电特性。
三、实验器材
小灯泡、电压表、电流表、4V ~6V 学生电源、滑动变阻
器、导线若干、电健等
四、实验电路图;
1、线路原理图
1.用________测出流过小灯泡的电流,用________测出小灯泡两端的电压,测出多组(U ,I)值,在U -I 坐标系中描出各对应点,用________的曲线将这些点连接起来.
2.电路的选择:本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝的
电流和电压,描绘出伏安特性曲线.由于使用的小灯泡是“3.8 V ,0.3 A ”的,正常发光时灯丝电阻约为13 Ω,阻值较小,因此应该用电流表________电路;由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压,电压取值范围要尽量大,因此滑动变阻器应该用________接法电路. 2、实物接线图
(1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱)
(2)将小灯泡、电流表串联好,再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下)
(3)最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。
(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱(若选用的是标有“3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 量程;电压表应选用0-3V 量程。
五、实验步骤:
1.按图连接好电路。
2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U 、I 值,记录于表格。
3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出十二组不同的U 、I 值,记录于表格。
V A ×
4.断开电键,整理好器材。
5.在坐标纸上以I为横轴,以U为纵轴、并选取适当的单位。
6.用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。
7.用平滑曲线拟合图像。
8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
记录表格:
次数n 1 2 3 4 5 6 7 8 电压U
电流I
3.拟合图像
实验结论
描绘出的图线是一条______.它的斜率随电压的增大而______,这表明小灯泡的电阻随电压(温度)升高而______.灯丝的电阻率随温度的升高而增大.灯丝不发光时温度是室温,正常发光时温度很高,其电阻率的变化是很显著的,所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升高而明显增大,其I-U图线不再是过原点的直线.
注意事项
1.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:目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化.
3.I-U图线在U0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差.
4.建立坐标系时,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度
要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸.
误差分析
1.测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得的I值比真实值大.
2.描绘I-U图线时作图不准确造成的偶然误差.
3.测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差.
巩固练习:
1.如图所示,电流表的示数是 A,电压表的示数是 V .
2.两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示。
由图可知,两电阻的阻值之比R1:R2等于
A.1:3
B.3:1
C. 1 :3
D. 3:1
3、现要测定一个额定电压4V、额定功率为1.6W的小灯泡(图中作○×表示)的伏安特性曲线。
要求所测电压范围为0.1~4V。
现有器材:直流电源E(电动势4V、内阻不计),电压表○V(量程4.5V,内阻约为4×104Ω,电流表○A1(量程250mA,内阻约为2Ω),电流表○A2(量程为500mA,内阻约为1Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω),电键S,导线若干。
如果既要满足要求,又要测量误差小,应该选用的电流表是____,下面两个电路应该选用的是___。
A
V
E
R
S
A
E
R
S
V
甲乙
4、对电路的连接:
用图(a )中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡的伏安特性曲线,其中电流表有3A ,0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V ,3V 两档,内阻很大,测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。
(1)按要求设计电路图并在在实物图上连线
(2)其次测量时电流表的指针位置如图(b )所示,其计数为A
5、一个标有“220V ,60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由0逐渐增大到220V ,在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图像表示,题中给出的四个图线中,符合实际的是( )
U
I A
U
I B
U
I
C
U
I
D
1 2
3
0.2 0.4 0.6
0.6 0.3。