描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

-/一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的感谢阅读电压，测出多组（U，I）值，在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就可得到小灯泡的伏安特性曲线.感谢阅读2.小灯泡（3.8V，0.3A）的电阻很小，当它与电流表（量程为精品文档放心下载0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，即测出U、I的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法.谢谢阅读三、实验器材小灯泡（3.8V，0.3A）或（9V，0.7A）一只，电压表（0~3V~15V）、电流表（0~0.6A~3A）各一只，滑动变阻器一只，学生低压直流电源（或电池组）、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.感谢阅读五、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接精品文档放心下载法.2.因本实验要作出I-U图线，要求测出电压从零变化至感谢阅读额的多组数据，因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端，调节精品文档放心下载滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.-/4.实验中各组读数要选择均匀，间隔大致相等，作图时两坐标轴的标度要适当，使图线不会偏向一边或过小或过大.精品文档放心下载5.画I-U曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的曲线，偏差较大的点应舍弃.感谢阅读一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法（1）基本原则①安全——不损坏实验器材.②精确——尽可能减少实验误差.③方便——便于实验操作、读数和数据处理.（2）实验仪器的选取①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.②用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为宜.精品文档放心下载2.滑动变阻器的两种接法及选择方-/二、螺旋测微器2.原理：精密螺纹的螺距是0.5mm，即K每旋转一周，P前进或后退精品文档放心下载0.5mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01mm，即可动刻度每转过一等份，P前进或后退0.01mm.因此，从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度，可以精确到0.01mm，还可以估读到0.001mm（即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺.精品文档放心下载-/3.读数方法：先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合，从而读出可动刻度示数（注意估读），即有：测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度（注意单位为mm）.如图50-5所示，固定精品文档放心下载刻度示数为2.0mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为14.5格，最后的读数为：2.0mm+14.5×0.01mm=2.145mm.谢谢阅读50-54.注意事项（1）测量前需校对零点：先使测砧A与测微螺杆并拢，观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合，否则应加以修正.谢谢阅读2）读数时，除注意观察毫米整数刻度线外，还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读，以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.精品文档放心下载（3）测量时，当螺杆P快要接触被测物体时，要停止使用粗调谢谢阅读旋钮K，改用微调旋钮K′，当听到“咔、咔”响声时，停止转动微感谢阅读-/调旋钮K′，并拧紧固定旋钮.这样做既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确.感谢阅读（2）在不知道Rx、RV、RA的大约值时，可用试触法.如图50-8精品文档放心下载所示，触头分别接触a、b，如 表变化大，说明 表分压大，感谢阅读应选外接法；如 表变化大，说明 表分流大，应选内接法.精品文档放心下载内接法 外接法电路图误差电流表分压电压表分流分析U＝U＋UI＝I＋I测xA测xV电阻RURURR<R＝测＝R＋R>R＝测＝xV测IxAx测IR＋Rx测量值测测xV测量值大于真实值测量值小于真实值适用R>RRR<RR条件xAVxAV2.电流表内接法与外接法的选择方法-/(1)直接比较法：当R≫R时用内接法；当R≪R时用外接法．本谢谢阅读x A x A实验一般选择3伏电源，3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千欧)，安谢谢阅读培表0.6安挡(内阻约为0.1欧)，金属丝电阻大约5～10欧，显然应谢谢阅读取外接法，但待测电阻往往很不直观，这就需要用下面两种方法确定感谢阅读测量电路．(2)临界值计算法：由误差理论知当R＝ RR时，内接法、外接谢谢阅读x A V法一样，我们称 RR为临界值；R>RR时，可用内接法；R<RR时，感谢阅读A V x A V x A V可用外接法．(3)测试判断法：当R、R、R大约值都不清楚就用测试判断法．如谢谢阅读x A V图1所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接法．谢谢阅读二、限流电路和分压电路-/1.限流电路如图3所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过．该感谢阅读电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R两端的电压调节范围：精品文档放心下载用U≥U用URU≥用0用用UI用≥R＋R.即电压和电流不能调至零，0 用因此调节范围较小．要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适感谢阅读当增大R.另外，使用该电路时，在接通前滑片P置于电阻最大的位感谢阅读0置．2.分压电路如图4所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R并联后再与滑谢谢阅读用动变阻器的右边串联．注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且电流谢谢阅读不相同．该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R两端的电压调节范围为U用≥U ≥0，即电压可调到零，电压调节范用E围大．电流调节范围为R≥I≥0.使用分压电路，当R<R时，调节感谢阅读用 0 用用-/性能好．通电前，滑片P置于A端，使U＝0.谢谢阅读用3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：感谢阅读(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调．(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小．精品文档放心下载(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值．感谢阅读在安全(I 够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超谢谢阅读滑额额定值，电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若R≤R，谢谢阅读用 0原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用谢谢阅读限流接法；而若R R，则只能采用分压电路．用 0-/三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、电流的调节范围选择电表．一般依据下列原则：谢谢阅读(1)在不超过量程的前提下，选择小量程电表．1(2)电表的读数一般不应小于量程的3.2.电表的读数方法最小分度是“1”的电表，测量误差出现在下一位，下一位按1估读，感谢阅读10如最小刻度是1mA的电流表，测量误差出现在毫安的十分位上，估读到十分之几毫安．谢谢阅读最小分度是“2”或“5”的电表，测量误差出现在同一位上，同谢谢阅读1 1一位分别按2或5估读．如学生用的电流表0.6A量程，最小分度为感谢阅读0.02A，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小感