实验小灯泡伏安曲线.ppt

第二章 恒定电流 第二章 恒定电流 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线 一、实验目的: 描绘小灯泡的伏安特性曲线． 二、电路选择 使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压．所以滑动变阻器分压接法电路 小灯泡的电阻值较小， 应选用电流表外接法 闭合S前触头应置＿＿＿端 1.限流式 限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小. 图中变阻器起限流作用 待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围 E R A B P Rx Ｓ Ｂ Ｂ 分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大. 待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围 2.分压式 图中变阻器起分压作用 E P Rx R A B Ｓ 闭合S前触头应置＿＿＿端 Ｂ 通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式： １、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（滑小必分压） 2、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（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化（零起必分压） 四种常用电路图 限流外接 限流内接 分压外接 分压内接 用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立U－I坐标系，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． 三、实验原理 小灯泡的电阻会随着电压的升高(灯丝温度随之升高)而增大 三、实验器材： 小灯泡 电流表 电压表 滑动变阻器 电源 导线 开关 坐标纸 2．测出小电珠在不同电压下的电流 (1)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两端电压过大而烧坏灯丝． 1．连接电路 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所示电路 (2)移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格. U/ V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I/A 0 U/ V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I/A 4．拆除电路，整理仪器 3.画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴，建立坐标系． (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接起来就得到小电珠的伏安特性曲线． 1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法 (2)滑动变阻器应采用分压式连接 2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置 3．I－U图线在U＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右测绘点要密，否则将出现很大误差． 4．电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的3 V量程． 6．误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．且横纵坐标标度适中 5．保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关． 例1、某学生做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”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：R1标有“10 Ω，2 A”，R2标有“100 Ω，20 mA”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据． (1)滑动变阻器应选用 ______________． R1 解析：（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电流I=P/U≈0.26 A，故滑阻应选R1． 滑动变阻器采取限流接法 导线接在变阻器的滑动触头上 电压表采取串联接入 电流表选择量程太大 (2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实物接线中的错误有哪些？ ②请就此在下图乙中进行正确的连接． 有一个额定电压为 2.8 V，功率约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的 I－U 图线如图所示，有下列器材： A．电压表(0～3 V，内阻 6 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻 30 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻 0.1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.5 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A) G．蓄电池(电动势 6 V，内阻不计) (1)画出实验电路图， 电压表应选用_________， 电流表应选用_________， 滑动变阻器应选用_________． A D