物理恒定电流实验总结-全.docVIP

物理恒定电流实验 实验1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 【实验目的】通过实验来，描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析曲线的变化规律． 【实验原理】在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线就可能不是直线。如图3-1所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠（“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”）的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，分别由电流表、电压表示出其值大小，将各组I、U值描绘到U--I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小灯泡的伏安特性曲线。 金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化，从而了解它的导电特性。 【步骤规范】 实验步骤 操作规范 一.连接实验电路 1．对电流表、电压表进行机械调零 2．布列实验器材，接图3-1连接实验电路，电流表量程0.6A，电压表量程3V 1．若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对。 2．电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器的电阻置于阻值最大；电线连接无“丁”字形接线。 二．读取I、U数据 1．将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动， 读取一组电流表和电压表的读数 2．逐渐移动滑动变阻器的阻值，在“0~3.8V”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I 1．使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值，并将数据记录在表中。调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压 2．电流表和电压表读数要有估读 三．描绘图线 将12组U、I值，描绘到I—U坐标上，画出I—U曲线 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来。 【注意事项】 1．本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法． 2．因本实验要作I－U图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器要采用分压接法． 3．电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐 渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值，并将数据（要求两位有效数字）记录在表中．调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压． 4．在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来。 【典型例题】 例一某同学用如图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R?随电压U变化的图象．①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）、A2（量程0.6A，内阻0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）、V2（量程15V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器：R1（阻值范围0-100Ω）、R2（阻值范围0-2kΩ）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）、E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表______，电压表______，滑动变阻器______，电源______（填器材的符号）．②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为______；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为______，灯泡实际消耗的电功率为______W．③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的______． 例2“220V100W”的白炽灯泡A和“220V60W”的白炽灯泡B的伏安特性曲线如图所示．若将两灯泡并联接在110V的电源上时，两灯泡实际消耗的功率为多大？ 例3．（04上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）： I（A） 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U（V） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯