实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

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1、一、实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线．2．分析小电珠伏安特性曲线的变化规律．二、实验原理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(U，I)值后，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起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．三、滑动变阻器的限流接法和分压接法1．两种接法比较2．限流电路、分压电路的选择原则限流式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或比滑动变阻器的总电阻还小)，因为Rx很小，限流式中滑动变阻器分得电压很大，调节范围大．分压式适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要

2、大)．Rx很大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，触头移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．(1)若采用限流式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(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式电路．(2)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，滑动变阻器的滑动触头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．(3)若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式电路．(4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式

3、接法，因为限流式接法电路简单、耗能低．四、实验器材小电珠(“3.8V,0.3A”或“4V,0.6A”)、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．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法，按图图实－8－1实－8－1所示的原理图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S.3．移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.U(V)00.20.40.60.81.01.21.6I

4、(A)U(V)2.02.42.83.23.63.8I(A)4.在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．在坐标纸上描出各组数据所对应的点．将描出的点用平滑的曲线连起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．5．拆除电路、整理仪器．六、注意事项1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．本实验要作出I－U图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．3．为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端．4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．5．连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点

5、应均匀分布在图线两侧，不要画成折线．七、误差分析1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．八、实验改进由于人工读数和绘制伏安特性曲线时存在较大误差，故可采用“DIS”数字化实验系统来进行数据的采集和处理，如图实－8－2所示，电流和电压均可由传感器测出，并能得到尽可能多的连续的且差距不太大的数据，然后输入电脑，由电脑对数据进行分析，对偏差很大的数据进行自动取舍，再进行绘图，便得到小电珠的伏安特性曲线．图实－8－

6、2[例1](2011·海淀模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：实验原理和实验器材器材规格器材规格小电珠标有“3.8V，0．”字样滑动变阻器R1最大阻值10Ω，额定电流电压表V量程0～5V，内阻约5kΩ滑动变阻器R2最大阻值1kΩ，额定电流电流表A1量程0～100mA，内阻约4Ω直流电源E电动势约为6V，内阻约为0.5Ω电流表A2量程0～500mA，内阻约0.4Ω导线、电键等(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．(2)在图实－8－3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的

7、实验电路．图实－8－3(3)利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出了图实－8－4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－8－5中正确的是(图中P为小电珠功率)()图实－8－4图实－8－5图实－8－6[答案](1)R1A2(2)见解析(3)BD实验数据的处理[例2](2010·浙江高考)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流－电压的数据如下表所示：电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.20

8、3.524.776.909.1211.46(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流