恒定电流所有学生实验报告册(原创)..doc

实验一 描绘灯泡的伏安特性曲线 [实验目的] 掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法 [实验原理] 1．据部分电路的欧姆定律知，在纯电阻电路中，电阻R两端的电压U与电流I成正比，即U=IR，其U—I图线是一条过原点的直线．由于小灯泡灯丝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，故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线． 2．实验中选用“3.8 V，0.3 A”的小灯泡，故电流表的量程选用0．6 A，电压表的量程选用15V．由于这种规格的小灯泡的电阻很小，当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，为了减小实验误差，应采用电流表“外接法”．本实验中，为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化，滑动变阻器应采用“分压接法”。 [实验器材] 小灯泡(3.8 V，0.3 A)、电压表(0～3,0～15V)、电流表(0～0.6 0～3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。 [实验步骤] 1.根据实验要求，设计实验的电路图如图所示． 2.根据电路图连接实验电路．用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路．滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电流表的量程用0.6 A，电压表的量程先用0～3 V，电压超过3V时，采用15 V的量程． 3.测出小灯泡在不同电压下的电流值 闭合电键S前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端，这样闭合电键后，小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化，同时这样做也起到了保护用电器的作用，防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表． 闭合电键S后，使滑动变阻器的滑片户由左向右移动，在0～3.8 V范围内读取并记录12组不同的电压值U和电流值I，并将测量结果填人实验记录表中． U／V 0 0.05 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.70 1.0 1.5 2.0 2.5 I／A 由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲，故0.3V左右测绘点要密，否则将会出现较大的误差． 4．在坐标纸上画出伏安特性曲线 在坐标纸上，以U为横轴，以I为纵轴，建立平面直角坐标系．根据实验测得的数据，描出各组数据所对应的点，将描出的各点用平滑的曲线连接起来，就得到了小灯泡的伏安特性曲线． 坐标系中，横、纵轴的标度要适中，以使所描绘的图线占据整个坐标纸为宜。 5．实验完毕，将实验仪器摆放整齐． [注意事项] 1．实验前应检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度．若不指零，转动机械调零旋钮，直到指针对准零刻度为止． 2、实验中，要注意电流表、电压表的正确接法，电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端，并使电流从“+”接线柱流人电表，从“一”接线柱流出电表．且电流表采用外接法． 3、要注意电表量程的选取．电流表取0．6A的量程，电压表选用0～15 V的量程． 4、滑动变阻器采用分压接法，闭合电键之前，应使滑片位于最左端。闭合电键后，移动滑片P时，眼睛要盯着电压表，当指针指在所设电压值时，停止滑动．读出电流表所示的电流值，这样做也可以防止电压表电压过大而烧坏电表． 5、实验中，若采用“3.8V，0.3A”的小灯泡，在图线拐弯处要尽量多测几组数据，以减小实验误差，加在小灯泡上的电压不得超过其额定值． 6、在电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动滑片，以免电压过大，将小灯泡烧坏． 7、画伏安特性曲线时，不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应舍弃 [实验思考题] 1、灯泡的伏安特性曲线为什么不是直线? 在测电压时能否由大到小进行测量？ 2、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V，3 W”，其他选用的仪器有____________ 电流表Al(量程3A，内阻0.2Ω) 电流表A2(量程0.6 A，内阻1Ω) 电压表V1(量程3V，内阻20kΩ) 电压表V2(量程15V，内阻60KΩ) 变阻器R1(0—1000Ω，0.5 A) 变阻器R2(0～20Ω，2A) 学生电源(6～8V)． 开关S及导线若干． 实验中要求在0～6V范围内读取并记录下12组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线．在上述器材中，电流表应选用_______，电压表应选用________变阻器应选用________·在下面的方框中画出实验的电路图． 3、某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组数据： 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U(V) 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I(A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190