实验测电阻描灯曲线

1、12三、实验器材三、实验器材 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。动变阻器、开关、导线若干。五、伏安法测电阻五、伏安法测电阻1电流表的内接法和外接法的比较电流表的内接法和外接法的比较32两种电路的选择两种电路的选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“

2、大大内偏大，小外偏小内偏大，小外偏小”。452电路连接电路连接按如图实按如图实76所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3长度测量长度测量用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量有效长度，反复测量3次，求出其平均值次，求出其平均值l。4U、I测量测量把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组，改变滑动变

3、阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数相应的电流表、电压表的示数I和和U的值，记入表的值，记入表格内，断开开关格内，断开开关S。6八、误差分析八、误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量 是产生误差的主要来是产生误差的主要来源之一。源之一。(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。真实值，使电阻率的测量值偏小。(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来金属丝的长度测量、电流表和电压

4、表的读数等会带来 偶然误差。偶然误差。(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。7九、注意事项九、注意事项(1)本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属，然后再把电

5、压表并联在待测金属导线的两端。导线的两端。(3)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值三次，求其平均值。(4)测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。(5)闭合开关闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效 电阻值最大的位置。电阻值最

6、大的位置。(6)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大不宜过大(电流表用电流表用00.6 A量程量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。验过程中逐渐增大。(7)求求R的平均值时可用两种方法：第一种是用的平均值时可用两种方法：第一种是用RU/I算出取平均值；算出取平均值；第二种是用图像第二种是用图像(UI图线图线)来求出。若采用图像法，来求出。若采用图像法，8ACDFH外外9例2BC电流表应该内接电流表应该内接滑动变阻器应该分压式

7、接法滑动变阻器应该分压式接法10一、实验目的一、实验目的(1)描绘小电珠的伏安特性曲线。描绘小电珠的伏安特性曲线。 (2)分析伏安特性曲线的变化规律。分析伏安特性曲线的变化规律。二、实验原理二、实验原理(1)用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组组(U，I)值，在值，在UI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。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。(2)电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，

8、误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化。动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化。三、实验器材三、实验器材 小电珠小电珠(3.8 V,0.3 A)或或(2.5 V,0.6 A)一个、电压表一个、电压表(03 V15 V)与电流表与电流表(00.6 A3 A)各一个、滑动变阻器各一个、滑动变阻器(最大阻值最大阻值20 )一个、学生低压直流电源一个、学生低压直流电源(或电池或电池组组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。11四、滑动变阻器的限流接法和分压接法四、滑动变阻器的限流接法和分压接法1两种接法比较两种接法比较12 由上表可以看出

9、：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能。限流式接法较节能。2两种接法的选择两种接法的选择(2)两种接法的适用条件两种接法的适用条件：限流式接法适合测量阻值小的电阻限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小或比滑动变阻器的总电阻还小)。分压式接法适合测量阻值较大的电阻分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一一般比滑动变阻器的总电阻要大般比滑动变阻器的总电阻要大)。如果。如果Rx很小，限流式接法中滑动变阻器很小，限流式接法中

10、滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大。分得电压较大，调节范围也比较大。Rx很大时，分压式接法中很大时，分压式接法中Rx几乎不几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节。影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节。13若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流时，待测电阻上的电流(或电压或电压)仍超过电流表仍超过电流表(或电压表或电压表)的量程，或超过待测电的量程，或超过待测电阻的额定电流阻的额定电流(或电压或电压)，则必须，则必须选用分压式

11、接法。选用分压式接法。若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路。应改用分压电路。若实验中要求电压从零开始调节，则必须若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。采用分压式电路。两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。单、耗能低。1

12、4五、实验步骤五、实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图实法，按图实81中的原理图连接好实验电路。中的原理图连接好实验电路。图实图实81(2)把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检 查无误后，闭合开关查无误后，闭合开关S。(3)移动滑动变阻器滑片位置，测出移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电组左右不同的电压值压值U和电流值和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开，并将测量数据填入表格中，断开开关关S。(4)拆除电路，整

13、理仪器。拆除电路，整理仪器。15六、数据处理六、数据处理(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴，以为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。为纵轴，建立坐标系。(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。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使所描图线充分占据整个坐标纸为 宜宜)(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。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。七、误差分析七、误差分析(1)由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差。由于电压表、电流表不是

14、理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差。(2)电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数。电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数。(3)在坐标纸上描点、作图带来操作误差。在坐标纸上描点、作图带来操作误差。八、注意事项八、注意事项(1)电路的连接方式：电路的连接方式：电流表应采用外接法：因为小电珠电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与的电阻很小，与00.6 A的的电流表串联时，电流表的分压影响很大。电流表串联时，电流表的分压影响很大。滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠

15、两端的电压能从零开始连续变化。续变化。16(2)闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。两端电压过大而烧坏灯丝。(3)IU图线在图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V左右绘点要密，以左右绘点要密，以防出现较大误差。防出现较大误差。(4)电流表选择电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小电珠的额

16、定电压而定，即使量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠，选用电压表的的小电珠，选用电压表的15 V量程；若使用量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用的小电珠，则选用电压表的电压表的3 V量程量程。(5)当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关。后马上断开开关。(6)误差较大的点要舍去，误差较大的点要舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线。图线应是平滑曲线而非折线。17例例1在在“描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，可供选择

17、的实验仪器如下：的实验中，可供选择的实验仪器如下：(1)在上述器材中，滑动变阻器应选在上述器材中，滑动变阻器应选_；电流表应选；电流表应选_。(2)在图实在图实82中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。A2R118(3)利用实验中得到的实验数据在利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出了如图实坐标系中，描绘出了如图实83所示的所示的小电珠的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断出图实小电珠的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断出图实84中正确的中正确的是是(图中图中P为小电珠功率为小电珠功率)_。BD图实图实84

18、1920例例2(2011广东广东)在在“描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关、导线若干。，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关、导线若干。(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻挡倍率的电阻挡(请填写请填写“1”、“10”或或“100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图实；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图实85甲，结果为甲，结果为_。(2)实验中使用多用电表测量电压，实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完请根据实验原理图乙完 成实物图丙成实物图丙中的连线。中的连线。(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑片P置于置于_端。为使小电珠亮端。为使小电珠亮度增加，度增加，P应由中点向应由中点向_端滑动。端滑动。(4)下表为电压等间隔变化测得的数下表为电压等间隔变化测得的数据。为了获得更准确的实验图像，据。为了获得更准确的实验图像，必须在相邻数据点必须在相邻数据点_间多测间多测几组数据几组数据 (请填写请填写“ab”、“bc”