实验描绘小灯泡伏安特性曲线

1、第二章第二章 恒定电流恒定电流第二章第二章 恒定电流恒定电流 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线实验：描绘小灯泡伏安特性曲线第二章第二章 恒定电流恒定电流一、实验目的一、实验目的:描绘描绘小灯泡的伏安特性曲线小灯泡的伏安特性曲线二二、电路选择、电路选择使灯泡两端的电压应该使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电由零逐渐增大到额定电压所以滑动变阻器分压所以滑动变阻器分压接法电路压接法电路小灯泡的电阻值较小，小灯泡的电阻值较小，应选用电流表外接法应选用电流表外接法第二章第二章 恒定电流恒定电流电压表、电流表的读数电压表、电流表的读数 规则：仪表读数看精确度，规则：仪表读数看精确度，10分度下位估，分度下

2、位估，2、5分度本位估。分度本位估。10分度仪表读数：分度仪表读数：电压表、电流表若用电压表、电流表若用0-3V、0-3A量程，量程，其最小刻度（精确其最小刻度（精确度）分别为度）分别为0.1V、0.1A，为为10分度仪表读数，读数规则较分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后为简单，只需在精确度后加一估读数加一估读数即可。即可。电压表读数为电压表读数为2.38V 电流表读数为电流表读数为0.75A。第二章第二章 恒定电流恒定电流5分度仪表读数：分度仪表读数：电压表若用电压表若用0-15V量程量程，则其最小刻度为，则其最小刻度为0.5V，所读数值，所读数值小数点后小数点后只能有一位小数，

3、也必须有一位小数，只能有一位小数，也必须有一位小数，即即本位本位估读估读电压表的读数为电压表的读数为11.9V第二章第二章 恒定电流恒定电流2分度仪表读数：分度仪表读数：电流表若用电流表若用0-0.6A量程，则其量程，则其最小刻度最小刻度为为0.02A，所读数值，所读数值小数点后小数点后只能有两位小数，也必须有两位小数只能有两位小数，也必须有两位小数，即也是，即也是本位本位估读估读。电流表读数为电流表读数为 0.15A第二章第二章 恒定电流恒定电流电流表外接法电流表外接法电流表内接法电流表内接法1.测得的测得的电流精确电流精确，电压电压不精确不精确2.电流表电流表内阻远远小于内阻远远小于被被测

4、电阻测电阻时时，这种接法这种接法测量的测量的电压误差相对较电压误差相对较小小1.测得的测得的电压精确电压精确，电电流不精确流不精确2.电压表电压表内阻内阻远远大于远远大于被被测电阻测电阻时时，这种接法这种接法测量的测量的电流误差相对较电流误差相对较小小3.适合被测适合被测电阻较大电阻较大的情的情况况3.适合被测适合被测电阻较小电阻较小的情的情况况第二章第二章 恒定电流恒定电流接接AB，为定值电阻，为定值电阻接接CD，短路，短路接接AC（D），向右滑动电阻变大），向右滑动电阻变大接接BC（D），），向右滑动电阻变小向右滑动电阻变小第二章第二章 恒定电流恒定电流注意：注意：闭合闭合S前触头应置端前

5、触头应置端保证闭合开关时电流最小保证闭合开关时电流最小1.限流式限流式 EERRRxx 限流式电路的特点限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节电压不能从零开始调节,调节范围调节范围较小较小.但电路结构较为简单但电路结构较为简单.2.电能损耗较小电能损耗较小.图中变阻器起限流作用图中变阻器起限流作用待测电阻待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围xxRERREERABPRx第二章第二章 恒定电流恒定电流E0分压式电路的特点分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电压可以从零开始调节到电源电动势电动势,调节范围较大调节范围较大. 但电路结

6、但电路结构较为复杂构较为复杂.2.电能损耗较大电能损耗较大.待测电阻待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围xRE02.分压式分压式 图中变阻器起分压作用图中变阻器起分压作用EPRxRAB注意：注意：闭合闭合S前触头应置端前触头应置端保证保证Rx两端电压为零。两端电压为零。第二章第二章 恒定电流恒定电流通常通常以限流接法以限流接法为主，但在下列三种情况下，为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：必须选择分压连接方式： 、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（实验要求的

7、电压变化范围较大（滑小必分压滑小必分压） 2、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载或电表的额定值时（最小值仍超过负载或电表的额定值时（烧表必分压烧表必分压） 3、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化（化（零起必分压零起必分压）第二章第二章 恒定电流恒定电流四种常用电路图四种常用电路图限流外接限流外接限流内接限流内接分压外接分压外接分压内接分压内接第二章第二章 恒定电流恒定电流 用用电流表和电压表测出灯泡在不电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立同电压下的电流，建立UI坐

8、标系，坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线得到小灯泡的伏安特性曲线三、实验原理三、实验原理 小小灯泡的电阻会随着灯泡的电阻会随着电压的升高电压的升高(灯丝温度灯丝温度随之升高随之升高)而增大而增大第二章第二章 恒定电流恒定电流三、实验器材三、实验器材：小灯泡小灯泡电流表电流表电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器电源电源导线导线开关开关坐标纸坐标纸第二章第二章 恒定电流恒定电流2测出小电珠在不同电压下的电流测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关

9、闭合时小电珠电压能从电珠电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝两端电压过大而烧坏灯丝1连接连接电路电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路所示电路第二章第二章 恒定电流恒定电流(2)移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值组不同的电压值U和电流值和电流值I，并，并将测量数据填入表格将测量数据填入表格.U/ V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/ V1.62.02.

10、42.83.23.63.8I/A第二章第二章 恒定电流恒定电流4拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器3.画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、以为横轴、以I为纵轴，为纵轴，建立坐标系建立坐标系(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的在坐标纸上描出各组数据所对应的点点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，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接起来就将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线得到小电珠的伏安特性曲线第二章第二章 恒定电流恒定电流1电路的连接方式电路的连

11、接方式(1)电流表应采用电流表应采用外接外接法法(2)滑动变阻器应采用滑动变阻器应采用分压式分压式连接连接2闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头前，滑动变阻器触头应移到应移到小电珠分得电压为零小电珠分得电压为零的的位置位置3UI图线在图线在U1.0 V左右将发生明左右将发生明显弯曲，故在显弯曲，故在U1.0 V左右测绘点要密，左右测绘点要密，否则将出现很大误差否则将出现很大误差第二章第二章 恒定电流恒定电流4电流表选择电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定小电珠的额定电压而定，若使，若使用用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的的小电

12、珠，则选用电压表的3 V量程量程6误差较大的点要舍去，误差较大的点要舍去，UI图线应是平滑图线应是平滑曲线而非折线且横纵坐标标度适中曲线而非折线且横纵坐标标度适中5当小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，当小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出到额定值，读出I后立即断开开关后立即断开开关第二章第二章 恒定电流恒定电流例例1、某、某学生做学生做“描绘小灯泡的伏安特描绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线”的实验，小灯泡标有的实验，小灯泡标有 “3.8 V，0.26A”的字样，电池组电动势为的字样，电池组电动势为4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有

13、标有“10 ，2 A”，R2标有标有“100 ，20 mA”测量时要求小灯泡两端的电测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据压从零开始，并测多组数据(1)滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用 _R1解析：其额定电流解析：其额定电流0.26 A，故滑阻应，故滑阻应选选R1第二章第二章 恒定电流恒定电流滑动变阻器采滑动变阻器采取限流接法取限流接法导线接在变阻器导线接在变阻器的滑动触头上的滑动触头上电压表采取电压表采取串联接入串联接入电流表选择电流表选择量程太大量程太大(2)开始实验前他的实物开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指接线如下图甲所示，请指出该学生实物接线中的错出该学生实物接线中的

14、错误有哪些误有哪些？第二章第二章 恒定电流恒定电流请就此在下图乙中进行正确的连接请就此在下图乙中进行正确的连接 第二章第二章 恒定电流恒定电流有有一个额定电压为一个额定电压为 2.8 V，额定电流为额定电流为0.28A，现要用伏安法描绘这个灯泡的，现要用伏安法描绘这个灯泡的 IU 图线如图所示，有下列图线如图所示，有下列器材：器材：A电压表电压表(03 V，内阻，内阻 6 k)B电压表电压表(015 V，内阻，内阻 30 k)C电流表电流表(03 A，内阻，内阻 0.1 )D电流表电流表(00.6 A，内阻，内阻 0.5 )E滑动变阻器滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池蓄电池(电动势电动势 6 V，内阻不计，内阻不计)第二章第二章 恒定电流恒定电流(1)画出实验电路图，画出实验电路图， 电压表电压表应选用应选用_， 电流表应选用电流表应选用_， 滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用_ADE第二章第二章 恒定电流恒定电流(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示