描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

1、、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（U , I）值，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接起来，就可得到小灯泡的伏安特性曲线2.小灯泡（ 3.8 V， 0.3 A ）的电阻很小，当它与电流表（量程为 0.6 A ）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（3.8 V，0.3 A）或（9 V，0.7 A）一只，

2、电压表（03 V15V）、电流表（0-0.6 A3 A ）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 I-U 图线，要求测出电压从零变化至U 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51-1 中的 A 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I-U曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的曲线，偏

3、差较 大的点应舍弃.、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) 基本原则安全不损坏实验器材.精确一一尽可能减少实验误差.方便一一便于实验操作、读数和数据处理(2) 实验仪器的选取 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流 用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流 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,般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为2.滑动变阻器的两种接法及选择方限流接法分爪接法刈一比说明两种接法电路图0 bUpJ串、前进或后 系不冋即可 从可动刻度旋H h因此，转了多少等份就知M的调节范围口道长度变化了多少个用它:测量长度陶耗征较多负载尺上

4、电渝的调节范用FF分压电路调节范网大以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm （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（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所示，固定刻度示数为2.0 mm，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：2.0 mm+14.5 0.01 mm=2.145 mm.图 50-5rIO4.注意事项（1 ）测量前

5、需校对零点：先使测砧 A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.（3）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K,改用微调旋钮K；当听到“咔、咔”响声时，停止转动微调旋 钮K；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.(2)在不知道Rx、RV、RA的大约值时，可用试触法如图50-8所示，触头分别接触a、b，如 表变化大，说明 表分压大,

6、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U 测=U + UA电压表分流I 测=I x+ I V电阻测量值UmR 测=R + RaRI测测量值大于真实值U测RR/R测=厂=D丄R vRI测Rx十R/测量值小于真实值RxyfRR时，可用内接法;RxvQraRv时，可用外接法.(3)测试判断法：当 Rx、Ra、Rv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b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 a /一 b表分压影响较大，应该

7、选外接就二、限流电路和分压电路法.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有电流流过. 该 电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R用两端的电压调节范围:UR用UudJ用；电流调节范围：Ro + R用R用UI用峯 J.即电压和电流不能调至零，Ro + R 用因此调节范围较小.要使限流电路的电压和电流调节范围变大， 可适当增大Ro.另外，使用该电路时，在接通前滑片 P置于电阻最大的位置.2.分压电路如图4所示，实质上滑动变阻器的左边部分与 R用并联后再与滑动变阻器的右边串联.注意滑动变阻器的两端都有电流流过， 且电流 不相同.该电路的特点是：在电源电压不 变的情况下，R用两端的电压

8、调节范围为UR用为，即电压可调到零，电压调节范围E大.电流调节范围为目用丸.使用分压电路，当RoR用时，调节性R用能好.通电前，滑片P置于A端，使U用=0.3. 两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分 压接法:(1) 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.(2) 要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值 小.(3) 采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值.在安全(I滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额 定值，电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若R用眾0,原 则上两种电路均可采用，但考虑省电、 电路结构简单，可

9、优先采用限 流接法；而若R用？ Ro，则只能采用分压电路.三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围,依据电压、电流的调节范围选择电表.一般依据下列原则:(1)在不超过量程的前提下，选择小量程电表.1(2)电表的读数一般不应小于量程的32.电表的读数方法1最小分度是“1”的电表，测量误差出现在下一位，下一位按10估读, 如最小刻度是1 mA的电流表，测量误差出现在毫安的十分位上，估 读到十分之几毫安.最小分度是“2”或5”的电表，测量误差出现在同一位上，同一位1 1分别按或估读.如学生用的电流表0.6 A量程，最小分度为0.02 A ,25误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半