实验︰描绘小灯泡的伏安特性曲线.docxVIP

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线年级姓名日期成绩实验名称描绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法实验原理：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“3.8 V，0.3 A”的小灯泡，故电流表的量程选用0．6 A，电压表的量程选用15V．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“外接法”．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“分压接法”。实验器材：小灯泡(3.8 V，0.3 A)、电压表(0～3,0～15V)、电流表(0～0.6 0～3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。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应位于最左端，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，在0～3.8 V范围内读取并记录12组不同的电压值U和电流值I，并将测量结果填人实验记录表中．由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲，故0.3V左右测绘点要密，否则将会出现较大的误差．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．坐标系中，横、纵轴的标度要适中，以使所描绘的图线占据整个坐标纸为宜。5．实验完毕，将实验仪器摆放整齐．数据处理及误差分析：实验记录：编(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光误差分析由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲，故0.3V左右测绘点要密，否则将会出现较大的误差．注意事项：本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法．⑵因本实验要作I－U图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器要采用分压接法．⑶电键闭合前变阻器滑片移到图6-1中所示的A端．⑷电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值，并将数据（要求保留两位有效数字）记录在表中．调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压．⑸在坐标纸上建立一个直角坐标系，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；要用平滑曲线将各数据点连接起来．实验结论: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