描绘小灯泡伏安特性曲线
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1、 实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线1.【实验目的】1描绘小灯泡小灯泡的伏安特性曲线2分析小灯泡小灯泡伏安特性曲线的变化规律 取取220V220V、100W100W以上功率的废灯泡的灯丝约以上功率的废灯泡的灯丝约2cm2cm长一段。把灯丝与两节干电池及长一段。把灯丝与两节干电池及2.5V2.5V小灯泡串联起小灯泡串联起来，闭合电键灯泡发光并且较亮，再用火柴给灯丝来，闭合电键灯泡发光并且较亮，再用火柴给灯丝加热加热，可见小灯泡变暗。，可见小灯泡变暗。金属导体的电阻随温度金属导体的电阻随温度升高升高而而增大增大做一做做一做 据部分电路的欧姆定律知，据部分电路的欧姆定律
2、知，定值电阻定值电阻R R两端的电两端的电压压U U与电流与电流I I成正比，即成正比，即U U= =IRIR，其，其I IU U图线是一条过图线是一条过原点的原点的直线直线。由于。由于小灯泡灯丝小灯泡灯丝的电阻率随着温度的的电阻率随着温度的升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为小灯泡的伏安特性曲线应为曲线曲线。 U/VI/AO2.【实验原理】1用电流表测出流过小灯泡小灯泡的电流。用电压表测出小灯泡小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在UI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2电流表外接：因为小灯泡小
3、灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零开始连续变化3.实验电路实验电路 滑动变阻器采用滑动变阻器采用“分压接分压接法法”. .可使小灯泡两端的电压从可使小灯泡两端的电压从零零开始连续变化。开始连续变化。 安培表采用安培表采用“外接法外接法”. .可可使测出的小灯泡的电压、电流使测出的小灯泡的电压、电流更准确。更准确。4.实验器材实验器材 4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小小灯泡、电流表、电灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、压表、滑动变阻器、电源、电键、导线电源、电键、导线坐标纸、铅笔 (1)(1)按照如图所示的电按照如图所示的电路 图 连
4、 接 成 实 验 电 路路 图 连 接 成 实 验 电 路（安培表（安培表外接外接，变阻器，变阻器用用分压式分压式，开关处于，开关处于断断开开状态，变阻器状态，变阻器触头触头位位于电压表读数为于电压表读数为零零处）。处）。何处？何处？ (2)(2)闭合开关闭合开关S S，移动滑移动滑动变阻器触头位置，动变阻器触头位置，测出测出1212组不同的电压值组不同的电压值U U和电流值和电流值I I。并将测量数据填入并将测量数据填入表格。表格。 U U0 00.20.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 1.01.0 1.21.2 1.61.6 2.02.0 2.42.4 2.82.8 3.23
5、.2 3.63.6 3.83.8 I I5.5.实验步骤实验步骤 (3) (3) 在坐标纸上以在坐标纸上以U U为横轴，以为横轴，以I I为纵轴建立坐标系。在坐标为纵轴建立坐标系。在坐标系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑平滑的的曲线曲线连连结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。 I/AU/V0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25. (4) (4) 拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器。实验步
6、骤实验步骤6.【数据处理】1在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系2在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)3将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线7.【误差分析】1 1由于电压表、电流表不是理想电表，由于电压表、电流表不是理想电表，电表电表内阻内阻对电路的影响会带来误差对电路的影响会带来误差2 2电流表、电压表的电流表、电压表的读数带来误差读数带来误差，要严格，要严格按照读数规则读数按照读数规则读数3 3在坐标纸上在坐标纸上描点、作图描点、作图带来操作带来操作误差误差* *2.2.为使小灯泡上的电压能为使
7、小灯泡上的电压能零零开始连续变化，滑动开始连续变化，滑动变阻器应采用变阻器应采用 连接。连接。 * *1.1.小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时，电小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏流表的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，故电流表应采用安特性曲线，故电流表应采用 接法。接法。 外外分压式分压式* *3.3.本实验中，开关本实验中，开关S S闭合前应把滑动变阻器的滑动闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于触头置于 的位置。的位置。电压表读数为零电压表读数为零* *4.4.小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小小灯泡的灯丝的电阻
8、率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线灯泡的伏安特性曲线I IU U图线应为斜率图线应为斜率 曲线。曲线。渐小渐小* *5.5.画画U UI I曲线时曲线时不要画成折线不要画成折线，而应当画成，而应当画成平滑的曲平滑的曲线，线，对误差较大的点应当舍弃为。对误差较大的点应当舍弃为。8.8.注意事项注意事项 例例1 1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到如下一组到如下一组U U和和I I的数据的数据编号编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.140
