2.测绘小灯泡伏安特性曲线实验.pptVIP

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。 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。 二、实验原理： 2.电流表外接:因为小灯泡(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. 滑动变阻器采用分压式:使电压能从0开始连续变化. 3.滑动变阻器的限流接法和分压接法 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. 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)；0-10?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； 电流表、电压表(非理想电表) 的接法： 电流表外接； 2.滑动变阻器的接法： 滑动变阻器并联接入电路——分压电路。 四、实验电路 五、实验步骤 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灯泡两端电压过大而烧坏灯丝． 1．连接电路 将小灯泡、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)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 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I/A 0 U/ V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 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标纸为宜) (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． 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。 六、数据分析 1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法：因为小灯泡的电阻很小，与0～0.6 A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略； (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灯泡分得电压为零的位置，可以使开关闭合时小灯泡电压能从零开始变化．同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝． 七、注意事项 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灯泡的额定电压而定，即使用的若是“2.5 V,0.3 A”的小电珠，选用电压表的3 V量程， 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。 5．保持小灯泡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． 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． 八、误差分析