内接外接电表及分压限流电路测小灯泡伏安特性曲线

1、【实验目的】【实验目的】1.1.了解小灯泡伏安特性。了解小灯泡伏安特性。2.2.练习分压电路的连接。练习分压电路的连接。3.3.练习连接电路，学会几种最基本的电练习连接电路，学会几种最基本的电学仪器和电表的使用。学仪器和电表的使用。4.4.学会分析伏安法测量的电表接入误差，学会分析伏安法测量的电表接入误差，正确选择测量电路。正确选择测量电路。5.5.学会用作图法处理实验数据。学会用作图法处理实验数据。 电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过它的电流之间的关系特性。它的电流之间的关系特性。 这种关系既可以用它的这种关系既可以用它的 曲线表示，也可曲线

2、表示，也可以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。UI 在一定温度下，在待测电阻在一定温度下，在待测电阻 两端加上直流电两端加上直流电压，即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出压，即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出电压电压 和电流和电流 的数值则可由欧姆定律计算出其电的数值则可由欧姆定律计算出其电阻值阻值IURxUIxR【实验原理】 这种测量电阻的方法称为这种测量电阻的方法称为伏安法伏安法。用伏安法测电阻，。用伏安法测电阻，通常要测通常要测多组多组数据数据. 学生电源学生电源(4(46 V6 V直流直流) )、小灯泡、小灯泡(4 V(

3、4 V、0.7 A0.7 A或或3.8 V3.8 V、0.3 A)0.3 A)，电流表，电流表( (内阻较小内阻较小) )、电压表、电压表( (内阻很内阻很大大) )，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸【实验【实验器材器材】1 1、将灯泡、电流表、将灯泡、电流表、电压表、滑动变电压表、滑动变阻器、电源、开阻器、电源、开关用导线连接成关用导线连接成如图所示电路如图所示电路。【实验【实验步骤步骤】2 2、测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻器触头位置，测出器触头位置，测出1212组左右不同的电压值组左右不同的电压值U U和电流

4、和电流值值I I，并将，并将 测量数据填入表格测量数据填入表格3 3画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线(1)(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U U为横轴为横轴I I为纵轴建立坐标系为纵轴建立坐标系(2)(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( (坐标系坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占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据整个坐标纸为宜) )(3)(3)将描出的点用平滑的曲线连结起来就得到小灯将描出的点用平滑的曲线连结起来就得到小灯泡的伏安特性曲线泡的伏安特性曲线4 4拆除电路、整理仪器拆除电路、整理仪器1 1本实验中被测小灯泡灯

5、丝的电阻值较小，因此测量电路必本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法须采用电流表外接法。2 2滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从的电压能从0 0开始连续变化开始连续变化，控制通电时间。，控制通电时间。3 3U UI I图线在图线在U U0 01.0 V1.0 V左右将发生明显弯曲，故在左右将发生明显弯曲，故在U U1.0 V1.0 V左右绘点要密，以防出现很大误差左右绘点要密，以防出现很大误差。4 4建立坐标系时，纵轴表示电建立坐标系时，纵轴表示电流流，横轴表示电，横轴表示电压压，两坐标轴

6、，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满坐标纸。【注意事项注意事项】1 1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差电路的影响会带来误差2 2测量时读数带来误差，严格按照读数规则测量时读数带来误差，严格按照读数规则3 3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度格标度【误差分析误差分析】电流表的内、外接法电流表的内、外接法当当R R远大于远大于R RA A时，采用电流表时，采用电流表内接法。内接法。当当R R远

7、小于远小于R RV V时，采用电流表时，采用电流表外接法。外接法。当当R RRARV时，电流表分压时，电流表分压作用小，应选用内接法。作用小，应选用内接法。R RRARV时，电压表分流作用小，时，电压表分流作用小，应选用外接法。当应选用外接法。当R=R=RARV时，时，电流表分压作用和电压表分电流表分压作用和电压表分流作用相差不大，两种方法流作用相差不大，两种方法均可均可。总结为：总结为：“大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小”，即大电阻采用电流表内接法，即大电阻采用电流表内接法，测量结果偏大；小电阻采用电流表外接法，测量结果偏小。测量结果偏大；小电阻采用电流表外接法，测量结果偏小。内接：外接

8、：滑动变阻器的限流式与分压式接法（控制电路）滑动变阻器的限流式与分压式接法（控制电路）下列情况下应选用分下列情况下应选用分压接法：压接法：1 1、要求电路中电压、要求电路中电压（电流）从（电流）从0 0连续调节。连续调节。2 2、当待测电阻阻值远、当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的最大于滑动变阻器的最大电阻且要求测量多大电阻且要求测量多组数据。组数据。分压式分压式限流式限流式练习练习：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下下，根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图：根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图：1 1、待测电阻、待测电阻RxRx（约（约100100）2 2、直流毫安表（量程、直流毫安表（量程010mA010mA，内阻，内阻5050）3 3、直流电压表（量程、直流电压表（量程03V03V，内阻，内阻5k5k）4 4、直流电源（输出电压、直流电源（输出电压4V4V，内阻不计），内阻不计）5 5、滑动变阻器（阻值、滑动变阻器（阻值015015，允许最大电流），允许最大电流）6 6、电键一个，导线若干、电键一个，导线若干。2 2、实物连接、实物连接 1 1、设计实验电路、设计实验电路 回顾回顾测绘小灯泡的伏测绘小灯泡的伏安特性曲线安特性曲线实验过程实验过程4 4、收集数据，、收集数据，处理数据，做处理数据，做IU