探究小灯泡的伏安特性曲线

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1、探究小灯泡的伏安特性曲线黎亚星1、楚雄师范学院物电系物理二班2、云南省楚雄州675000摘要：伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,以此画出的I・U图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法0—。灯泡钩丝的电阻随温度而变化，因此可利用它的这种特性进行伏安特性研究。关键词：伏安法；伏安特性曲线；线性元件中国分类：0351文献标识码A文献编码：B—、引言灯泡能发光，是因为在灯丝两端加上了一定的电压，在灯丝中有电流通过，从而使灯丝温度升高而发光的缘故，所以灯丝的电阻与

2、通过它的电流有关。通过导体的电流和导体两端的电压z间的关系可以用图线來表示，称为导体的伏女特性曲线.如果导体的温度不变、其电阻也不变，这条曲线就是直线。当导体被通过它的电流加热吋,这条曲线将稍向下弯曲，说明当加大导体两端的电压吋，由于其电阻增大，通过它的电流并不是呈线性增氏。二、实验原理由于小灯泡钩丝的电阻随温度而变化，因此可利川它的这种特性进行伏安特性研究。实验屮小灯泡的电阻等于灯泡两端的电压与通过灯泡电流的比值。改变小灯泡两端的电压，测出相应的电流值，可以得到小灯泡的电阻、电功率与外加电压的关系。（一）伏安法测量小灯泡电

3、阻如图所示连接电路，测量出通过小灯泡的电流I和电阻R两端的电压，则根据欧姆定律可知：伏安法的系统误差：伏安法的系统误差主要来源于所用仪表的准确度等级，以及电压表及电流表内阻不是理想电表所致。rh于电表的内阻对测量结果而引起的系统误差通常称为电表的接入误差，为了减少接入误差需根据被测量电阻阻值选择适当的连接电路。1、电流表的内接法（K?倒向A）如图所示，电流表和待测电阻在电压表测量端之内，称为电流表的内接法。此时U=I（R八+Rx）或Rx=7_r测量值R二#•比待测电阻实际值Rx增大了，由此带來系统相对谋差mAEBf、；V?、

4、—e二R_Rx二RaRxRx2、电流表的外接法（K?倒向B）如图所示，电流表接在电压表测量端Z外，称为电流表的外接法。由于电压表的分流作用,电流表的读数为U~~uRx同样，若川R=y作为测量结果，则测量值比实际值减小了，从而产生课差。由上所述可知，不论采用内接法还是外接法，祁会产牛系统误差，但只要知道电表内阻Ry和RA,（3）式或（5）式，总可以把系统误差求出来，对测量结果加以修正。为了方便测量和计算，可以根据待测电阻及电表内阻的大小，选择合适的接法，使系统误差很小，以至可以忽略（或存允许范围内），这样，就可以垃接用乡作为R

5、x的值，不做谋差修正。通过分析可得如下结论：当R”》R”时，宜用电流农内接法；当RX«RV时，宜用电流衣外接法。通常，用伏安法测电阻的实验装置如图，图中W为滑线变阻器（纽成分床电路），0为单刀双掷开关，当K2置于A时，电流表内接；当K2置于B时，电流表外接。注意：当R*大于10“数量级时，电流表应选微安表；电流不应大于R%额定电流。三、实验步骤1、先用万用表对待测电阻进行初步测量；2、连接电路如图所示；3、对待测电阻分别用内接法和外接法进行测量；4、用表格统计所得数据；5、做小灯泡的伏安特性曲线；6、求伏安特性曲线的斜率，从

6、而求出电阻值，和相关系数。研究电流表内接法和外接法的规律。7、选择系统谋差较小的一组数据，丿IJ线性冋归法求电阻的阻值。外接法U1.02.03.04.05.06.07.0I150210255300335365400内接法U1.02.03.01.05.06.07.0I140195240280310345370由数据可得伏安特性曲线五、结束语通过这次探究，我在平吋学习的基础上加深了对伏安特性的理解。掌握了不少电能表方面的知识，获得了不少物理规律。而II联系牛活提出了一套科学的牛活用电方案，收获颇丰。学习和牛活是可以紧密联系的，我

7、们耍善于观察牛活中的的点点滴滴，把书本上的知识运用到生活当中去。参考文献[1].普通物理实验电磁学部分[2].大学物理实验,2005.18(3)