实验用小灯泡伏安特性曲线.ppt

实验1 描绘小灯泡伏安特性曲线 1 实验目的 2 实验原理 3 实验器材 4 实验步骤 6 注意事项 7 误差来源 5 结论 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值比真实值偏大 描绘I U线时作图不准确造成的偶然误差 描绘出的图线是一条曲线 斜率随电压的增大而增大 返回 6 注意事项 因本实验要作出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 本实验中 因被测小灯泡电阻较小 因此实验电路必须采用电流表外接法 电键闭合后 调节变阻器滑片的位置 使小灯泡的电压逐渐增大 可在电压表读数每增加一个定值 如0 5V 时 读取一次电流值 调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压 电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端 坐标纸上建立坐标系 横坐标所取的分度例应该适当 尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸 连线一定用平滑的曲线 不能画成折线 U I图线中 电阻是某点与原点连线的斜率 实验2 测金属的电阻率 1 实验目的 2 实验原理 3 实验器材 4 实验步骤 5 注意事项 6 误差来源 返回 1 螺旋测微器 1 构造 螺旋测微器 又叫千分尺 是比游标卡尺更精密的测量长度的工具 用它测长度可以准确到0 01mm 测量范围为几个厘米 螺旋测微器的构造如图所示 螺旋测微器的小砧的固定刻度固定在框架上 旋钮 微调旋钮和可动刻度 测微螺杆连在一起 通过精密螺纹套在固定刻度上 2 原理和使用 1 螺旋测微器 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这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 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 a 使用前应先检查零点 方法是缓缓转动保护旋钮K 使测杆 要动小砧P 和测砧 固定小砧A 接触 到棘轮发出声音为止 此时可动尺 活动套筒 上的零刻线应当和固定套筒上的基准线 长横线 对正 否则有零误差 b 左手持曲柄 U型框架 右手转动大旋钮K使测杆P与测砧A间距稍大于被测物 放入被测物 转动保护旋钮K 到夹住被测物 棘轮发出声音为止 c 拨固定旋钮使测杆固定后读数 使用方法 转动旋钮不可太快 否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形 造成测量误差 更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物 这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形 损伤螺旋测微器 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 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 注意事项 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 被测物表面应光洁 不允许把测杆固定而将被测物强行卡入或拉出 那会划伤测杆和测砧的经过精密研磨的端面 轻拿轻放 防止掉落摔坏 用毕放回盒中 存放中测杆P和测砧A不要接触 长期不用 要涂油防锈 注意事项 2 电表的读数规则 量程为3A的电流表 满刻度绝对误差最大为 0 075A 最小分格为0 1A 指针偏转不够一个分格的部分用1 10格估读法 读数为两位小数 如图 电流表读数为A 0 74 量程为0 6A的电流表 满刻度绝对误差最大为 0 015A 最小分格为0 02A 指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法 读数为两位小数 如图 电流表读数为A 0 15 量程为3V的电压表 满刻度绝对误差最大为 0 075V 最小分格为0 1V 指针偏转不够一个分格的部分用1 10格估读法 读数为两位小数 如图 电压表读数为V 2 38 量程为15V的电压表 满刻度绝对误差最大为 0 375V 最小分格为0 5V 指针偏转不够一个分格的部分用1 5格估读法 读数为一位小数 如图 电压表读数为V 11 7 典型题型 例1 在 测定金属线电阻率 实验中 若粗估金属丝的电阻Rx约为3 为减小误差 要求金属丝的发热功率P 0 75W 备有的部分器材有 A 6V电池组B 电流表 0 0 6A 内阻0 5 C 电流表 0 3A 内阻0 01 D 电压表 0 3V 内阻1k E 电压表 0 15V 内阻1k F 滑线变阻器 0 100 额定电流1A G 滑线变阻器 0 20 额定电流1A 例2 测定金属丝的电阻 阻值3 5 时 给定的实验器材的实物如下图所示 要求通过金属丝的电流可以在0 0 6A之间变化 请在方框中画出实验电路图 并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图 06 07学年度南京市金陵中学一模12 例3 有一根细长而均匀的金属材料样品 截面为外方内圆 如图所示 此金属材料重约1 2N 长约为30cm 电阻约为10 已知这种金属的电阻率为 密度为 0 因管线内径太小 无法直接测量 请设计一个实验方案测量其内径d 现有如下器材可选 A 毫米刻度尺B 螺旋测微器C 电流表 600mA1 0 D 电流表 3A0 1 E 电压表 3V6k F 滑动变阻器 2k 0 5A G 滑动变阻器 10 2A H 蓄电池 6V0 05 I 开关一个 带夹子的导线若干 1 除待测金属材料外 应选用的实验器材有 只填代号字母 A B C E G H I 2 画出你所设计方案的实验电路图 并把所选仪器连成实际测量电路 4 用已知的物理常数和测得的物理量 推导计算金属管线内径d的表达式 2 解 3 解 解 设长度为l 截面外边长为a 电压为U 电流强度为I 电阻 截面积 故有 解得 例4 使用如图1所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率 并且作出小灯泡的电功率与它两端电压的平方的关系曲线 已知小灯泡上标有 6V 3W 字样 电源是3个铅蓄电池串联组成的电池组 滑动变阻器的规格是 5 2A 要求 把图1中实物连成实验电路 图2的4个图象中哪个可能是正确的 简单说明理由 例5 如图1的电路中R1 R2 100 是阻值不随温度而变的定值电阻 白炽灯泡L的伏安特性曲线如图2所示 电源电动势E 100V 内阻不计 求 当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率 当电键闭合时 灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率 1 E U IrI E r u r 1 0 01U 2 E U IrI E r u r 1 0 02U 课后练习讲评 P258 5 6 有一根细长而均匀的金属材料样品 截面为外方内圆 如图所示 此金属材料重约1 2N 长约为30cm 电阻约为10 已知这种金属的电阻率为 密度为 0 因管线内径太小 无法直接测量 请设计一个实验方案测量其内径d 现有如下器材可选 A 毫米刻度尺B 螺旋测微器C 电流表 600mA1 0 D 电流表 3A0 1 E 电压表 3V6k F 滑动变阻器 2k 0 5A G 滑动变阻器 10 2A H 蓄电池 6V0 05 I 开关一个 带夹子的导线若干 1 除待测金属材料外 应选用的实验器材有 只填代号字母 A B C E G H I P259 6 2 画出你所设计方案的实验电路图 并把所选仪器连成实际测量电路 4 用已知的物理常数和测得的物理量 推导计算金属管线内径d的表达式 2 解 3 解 解 设长度为l 截面外边长为a 电压为U 电流强度为I 电阻 截面积 故有 解得 一般情况下 导体的电阻会随着温度的改变而改变 某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系 得出了如下一组实验数据 P261 5 请你完成下列工作 1 在右图方格纸中画出电流与电压的关系图线 2 实验过程中用到了下列器材 直流电源 滑动变阻器 最大阻值为30 电压表 量程15V 内阻约104 电流表 量程0