描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

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1、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电压，测出多组/》值，在—/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.2•小灯泡(3.8V,0.3A)的电阻很小，当它与电流表《量程为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.三、实验器材小灯泡(3.8V,0.3A)或(9V,0.7A)一只,电压表(0

2、^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.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法.2•因本实验要作出/-〃图线，要求测出电压从零变化至〃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51T中的＞4端，调节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.5•画/-〃曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的曲线

3、，偏差较大的点应舍弃.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.2.滑动变阻器的两种接法及选择方限流接法分压接法対比说明两种接法电路图ab一出d1)串、并联关系不同二、螺旋测微器2•原理：精密螺纹的螺距是0.5mm,即K每

4、旋转一周，P前进或后退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.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C注意估读〉，即有:测量长度二固定刻度示数+可动刻度示数X精确度(注意单位为mm》・如图50-5

5、所示，固定刻度示数为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+14.5X0.01mm=2.145图50-54.注意事项(1)测量前需校对零点：先使测砧＞1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.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.(1)测量时，当螺杆P快要接触被测物体时，要停止使用粗调旋钮«改用微调旋钮K/,当听到“咔、咔”响声时，停止转动

6、微调旋钮K7,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.(1)在不知道Ry、/M的大约值时，可用试触法•如图50-8所示，触头分别接触日、b,如®表变化大，说明®表分压大，应选外接法；如®表变化大，说明®表分流大，应选内接法.内接法外接法电路图误差分析电流表分压电压表分流Z测=厶+乙电阻R测=测量值大于真实值RxRiZDRAR.测量值小于真实值适用条件1.电流表内接法与外接法的选择方法(1)直接比较法：当凡》彳时用内接法；当庇《凡时用外接法.本实验一般选择3伏电源，3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千欧)，安培表0.6安挡(内阻约为0.1欧)，

7、金属丝电阻大约5〜10欧，显然应取外接法，但待测电阻往往很不直观，这就需要用下面两种方法确定测量电路.(2)临界值计算法：由误差理论知当凡=扳瓦时，内接法、外接法一样，我们称扳瓦为临界值；入时,可用内接法；g［赢时,可用外接法.⑶测试判断法：当心&、局大约值都不清楚就用测试判断法•如图1所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和&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.—b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

8、有电流流过•该电路的特点是：在电源电压