测绘小灯泡伏安特性曲线实验..
- 格式：ppt
- 大小：1.53 MB
- 文档页数：25
当前位置：文档之家 › 测绘小灯泡伏安特性曲线实验..
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验：测绘小灯泡的伏安特 性曲线
一、实验目的:
描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律。 二、实验原理：
1.根据欧姆定律，用电流表和电压表分别测出小灯 泡在不同电压下的电流，建立I－U坐标系，描出
的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安
特性曲线。
2.电流表外接:因为小电珠(2.5V,0.3 A)电阻很小,如果电 流表内接,电流表分压明显,误差明显较大.为较为准确测 出电压、电流,电流表采用外接法. 3.滑动变阻器的限流接法和分压接法
(2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实 物接线中的错误有哪些？ 滑动变阻器采取限流接法； a． ； b． ； 导线接在变阻器的滑动触头上； c．电压表采取串联接入 ； 电流表选择量程太大． d． ．
R1
．
②请就此在下图乙中进行正确的连接．
例2 一只小灯泡，标有“3 V,0.6 W”字样．现用如图所 给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1. 已知：滑动变阻器最大阻值为10 Ω； 电源电动势为12 V，内阻为1 Ω； 电流表内阻约为1 Ω， 电压表的内阻约为10 kΩ. (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表 应采用________( 选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器的连 外接 接方式应采用________( 分压式 选填“分压式”或“限流式”)．
五、实验步骤
1．连接电路
将小电珠、电流表、电压表、滑
动变阻器、电源、开关用导线连
接成如图所示电路 2．测出小电珠在不同电压下的电流 (1)滑动变阻器触头应移到最左端，闭合开关S。这样 做时为了使开关闭合时小电珠电压能从0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 烧坏灯丝．
(2)移动滑动变阻器触头位置，使滑动变阻器阻值由
(1)画出实验电路图， 电压表应选用_________ ， 电流表应选用_________ ， A D 滑动变阻器应选用_________ ． (用序号字母表示) E
Fra Baidu bibliotek
额定电压为 2.8 V， 功率约为 0.8 W 的小灯泡
当U=2.8V， I=0.28A
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由 图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω. 10 (3)若将此灯泡与电动势 6 V、内阻不计的电源相连，要 使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电 11.4 阻．
滑动变阻器采用分压式:使电压能从0开始连续变化.
4.仪器选择的三个原则
①安全性原则: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.
②精确性原则:根据实验需要,选取精度合适的仪器, 以尽可能减小实验误差.电压表、电流表指针的偏 角要大于满偏的三分之一.
③操作方便:所选仪器在实验时应调节方便,易于操作. 如本实验中滑动变阻器分压接入电路,应选用小电阻 滑动变阻器。只有这样,在移动滑片调节电路时,相应 用电器上的电压变化才会均匀、明显;如果选择大电 阻的滑动变阻器,就会出现在移动滑片调节时,刚开始 时用电器上的电压几乎不变,过了某位置后又迅速增 大的现象,不易于操作.
标纸为宜)
(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的
伏安特性曲线．
六、数据分析
当电压U比较小的时候， 图线斜率不变，灯丝电阻
不变；
当电压升高以后，图线
斜率逐渐减小，小灯泡的
电阻随着电压的升高(灯
丝温度随之升高)而增大；
原因是金属的电阻率随温
度的升高而变大。
七、注意事项
1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻很小，与 0～0.6 A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略；
三、实验器材
2.5V、0.3A的小灯泡； 4V-6V的学生电源(或3-4个干电池组成的电池组)； 0-10Ω的滑动变阻器；
0-3V的电压表；
0-0.6A的电流表；
开关一个；导线若干；
四、实验电路
1. 电流表、电压表(非理想电表) 的接法： 电流表内接； 2.滑动变阻器的接法： 滑动变阻器并联接入电路——分压电路。
电珠，选用电压表的3 V量程，
5．保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定 值，读出I后立即断开开关． 6．误差较大的点要舍去，U－I图线应是平滑曲线而非 折线，且横纵坐标标度适中。
八、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． 2．在坐标纸上描点、作图带来误差．
(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小
电珠两端的电压能从零开始连续变化． 2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得
电压为零的位置，可以使开关闭合时小电珠电压能从
零开始变化．同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠
两端电压过大而烧坏灯丝．
3．U－I图线在U＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在 U＝1.0 V左右测绘点要密，否则将出现很大误差． 4．电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视小电珠 的额定电压而定，即使用的若是“2.5 V,0.3 A”的小
(2011 年深圳一模)有一个额定电压为 2.8 V，功率 约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯 泡的 I－U 图线如图所示，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻 6 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻 30 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻 0.1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.5 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A) G．蓄电池(电动势 6 V，内阻不计) 零起必分压
例1、某学生用如下图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性
曲线”的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，电池组电动 势为4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有“10 Ω，2 A”，R2标有“100 Ω，20 mA”．测量时要求小灯泡两端 的电压从零开始，并测多组数据． (1)滑动变阻器应选用
小到大逐渐改变，在灯泡额定电压范围内测出12组
不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.
U/
V 0 0 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
I/A U/
V
I/A
3．断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样。 4.画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以I为纵轴、以U为横轴，建立坐标系． (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵 轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐
一、实验目的:
描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律。 二、实验原理：
1.根据欧姆定律，用电流表和电压表分别测出小灯 泡在不同电压下的电流，建立I－U坐标系，描出
的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安
特性曲线。
2.电流表外接:因为小电珠(2.5V,0.3 A)电阻很小,如果电 流表内接,电流表分压明显,误差明显较大.为较为准确测 出电压、电流,电流表采用外接法. 3.滑动变阻器的限流接法和分压接法
(2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实 物接线中的错误有哪些？ 滑动变阻器采取限流接法； a． ； b． ； 导线接在变阻器的滑动触头上； c．电压表采取串联接入 ； 电流表选择量程太大． d． ．
R1
．
②请就此在下图乙中进行正确的连接．
例2 一只小灯泡，标有“3 V,0.6 W”字样．现用如图所 给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1. 已知：滑动变阻器最大阻值为10 Ω； 电源电动势为12 V，内阻为1 Ω； 电流表内阻约为1 Ω， 电压表的内阻约为10 kΩ. (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表 应采用________( 选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器的连 外接 接方式应采用________( 分压式 选填“分压式”或“限流式”)．
五、实验步骤
1．连接电路
将小电珠、电流表、电压表、滑
动变阻器、电源、开关用导线连
接成如图所示电路 2．测出小电珠在不同电压下的电流 (1)滑动变阻器触头应移到最左端，闭合开关S。这样 做时为了使开关闭合时小电珠电压能从0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 烧坏灯丝．
(2)移动滑动变阻器触头位置，使滑动变阻器阻值由
(1)画出实验电路图， 电压表应选用_________ ， 电流表应选用_________ ， A D 滑动变阻器应选用_________ ． (用序号字母表示) E
Fra Baidu bibliotek
额定电压为 2.8 V， 功率约为 0.8 W 的小灯泡
当U=2.8V， I=0.28A
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由 图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω. 10 (3)若将此灯泡与电动势 6 V、内阻不计的电源相连，要 使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电 11.4 阻．
滑动变阻器采用分压式:使电压能从0开始连续变化.
4.仪器选择的三个原则
①安全性原则: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.
②精确性原则:根据实验需要,选取精度合适的仪器, 以尽可能减小实验误差.电压表、电流表指针的偏 角要大于满偏的三分之一.
③操作方便:所选仪器在实验时应调节方便,易于操作. 如本实验中滑动变阻器分压接入电路,应选用小电阻 滑动变阻器。只有这样,在移动滑片调节电路时,相应 用电器上的电压变化才会均匀、明显;如果选择大电 阻的滑动变阻器,就会出现在移动滑片调节时,刚开始 时用电器上的电压几乎不变,过了某位置后又迅速增 大的现象,不易于操作.
标纸为宜)
(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的
伏安特性曲线．
六、数据分析
当电压U比较小的时候， 图线斜率不变，灯丝电阻
不变；
当电压升高以后，图线
斜率逐渐减小，小灯泡的
电阻随着电压的升高(灯
丝温度随之升高)而增大；
原因是金属的电阻率随温
度的升高而变大。
七、注意事项
1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻很小，与 0～0.6 A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略；
三、实验器材
2.5V、0.3A的小灯泡； 4V-6V的学生电源(或3-4个干电池组成的电池组)； 0-10Ω的滑动变阻器；
0-3V的电压表；
0-0.6A的电流表；
开关一个；导线若干；
四、实验电路
1. 电流表、电压表(非理想电表) 的接法： 电流表内接； 2.滑动变阻器的接法： 滑动变阻器并联接入电路——分压电路。
电珠，选用电压表的3 V量程，
5．保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定 值，读出I后立即断开开关． 6．误差较大的点要舍去，U－I图线应是平滑曲线而非 折线，且横纵坐标标度适中。
八、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． 2．在坐标纸上描点、作图带来误差．
(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小
电珠两端的电压能从零开始连续变化． 2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得
电压为零的位置，可以使开关闭合时小电珠电压能从
零开始变化．同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠
两端电压过大而烧坏灯丝．
3．U－I图线在U＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在 U＝1.0 V左右测绘点要密，否则将出现很大误差． 4．电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视小电珠 的额定电压而定，即使用的若是“2.5 V,0.3 A”的小
(2011 年深圳一模)有一个额定电压为 2.8 V，功率 约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯 泡的 I－U 图线如图所示，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻 6 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻 30 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻 0.1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.5 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A) G．蓄电池(电动势 6 V，内阻不计) 零起必分压
例1、某学生用如下图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性
曲线”的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，电池组电动 势为4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有“10 Ω，2 A”，R2标有“100 Ω，20 mA”．测量时要求小灯泡两端 的电压从零开始，并测多组数据． (1)滑动变阻器应选用
小到大逐渐改变，在灯泡额定电压范围内测出12组
不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.
U/
V 0 0 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
I/A U/
V
I/A
3．断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样。 4.画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以I为纵轴、以U为横轴，建立坐标系． (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵 轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐