实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

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1、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线（一）实验目的通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律（二）实验原理金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线，即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研宄钨丝灯泡在某一电压变化范围内，苏阻值变化，从而了解它的导电特性。（三）实验器材小灯泡（3.8V0.3A）、电压表、电流表、2V〜6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电键等。（四）实验电路图1、测

2、量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：①由于小灯泡的电阻较小（10D左右），为减小误差，可采用安培表外接法。②控制电路的选用：若滑动变阻器采用限流接法（图1甲），即使把R的值调到最大，电路屮还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据，作图需要多个点，要求小灯泡的电压变化范围较大（从零到接近额定电压），所以滑动变阻器采用分压接法，实验电路图如图1所示.③电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至2/3量程处。电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。2、实物接线图在连接电

3、路时接线的顺序为“先串后并”：（1）先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路（滑动变阻接下面两个接线柱）（2）将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上（一上一下）（3）最后将伏特表并接在小灯泡的两端。（4）注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。（5）注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱.由于选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0〜0.6A量程；电压表幵始时应选用0〜3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0〜15V量程。（五）、实验步骤：1.按图连接好电路。2.检查无误后，将滑片调节至最左边附近、闭合电键

4、，读出一组U、I值，记录于表格。3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置，读出十二组不同的U、I值，记录于表格。4.断开电键，整理好器材。5.在坐标纸上以1为横轴，以U为纵轴、并选取适当的单位。7.用平滑曲线将各点依次连接起来。8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。（六）实验注意事项对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，应明确以卜'几点：1.由欧姆定律可知，对一纯电阻用电器，有I=U/R.因此，当R为定值吋，I-U图线应为一过原点的直线，但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中，灯丝温度由室温升高到近2000°C，因此灯丝电阻率有明显增大，故小灯泡

5、的伏安特性曲线应为曲线。2.实验用的小灯泡通常为“3.8V0.3A”一类小电珠，其在白炽状态下电阻很小，在室温下电阻更小，因此为减小实验误差，测量电路应采用电流表外接法。1.为使小灯泡上的电压能从0幵始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。课堂训练1、为探宄小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零歼始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是()2.图a为某一热敏电阻(其电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I一U关系曲线图.(1)为Y通过测量得到图a所示一U契

6、系的完整曲%在图b1和图c两个电e路中应逸择的是图__简蚕说明理由:(已知电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0-100Q),(2)在阁d电路中，电源电压恒为9V,电流表读数€>为70mA,定值电阻Rl=250fi敏电阻O-的由热R2O9VI-UoR1•°•o:系曲线可#，b热敏电阻两端的电压为$eV;电阻R2的阻值HQ.3、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡为“6V3W”，其他可供选择的器材有：电压表VI（量程6V，内阻20KQ）电压表V2（量程20V，内阻60KQ）电流表A1（量程3A，内阻0.2Q）电流表A2（量程0.6八

7、，内阻1£1）变阻器R1（O〜1OOO£1，O.5A）变阻器R2（0〜20Q，2A）学生电源E（6〜8V）开关S及导线若干.实验屮要求电压表在0〜6V范围内读取并记录K12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用，变阻器应选用。在图所示的方框中画出实验的原理图。1.有一标有“6乂1.5^’的小灯泡，现用图2—3—24甲所示电路测量，提供的器材除导线和开关外，还有：A.直流电源6V（内阻不计）B.直流电流表0〜3A（内阻0.1以下）•C.直流电流表0〜300mA（内阻约为5Q）D.直流电压表0〜15V（内阻约

8、为15kfl）E.滑动变阻器10Q,2AF.滑动变阻器lk£l,0.5A（1）实