第34讲　实验：描绘小电珠的伏安特性曲线（原卷版）.docxVIP

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】

第34讲试验：描绘小电珠的伏安特性曲线

——划重点之精细讲义系列

一．试验目的

1．描绘小电珠的伏安特性曲线．

2．分析伏安特性曲线的变化规律．

二．试验原理

用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，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．

三．试验器材

小电珠(3.8V,0.3A)或(2.5V,0.6A)一个、电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6A～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、同学低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔．

四．试验步骤

1．确定电流表、电压表的量程，接受电流表外接法，滑动变阻器接受分压式接法，按图中的原理图连接好试验电路．

2．把滑动变阻器的滑片调整到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S.

3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.

U(V)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

I(A)

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．

五．数据处理

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．

六．留意事项

1．电路的连接方式

(1)电流表应接受外接法：由于小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小，与0～0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．

(2)滑动变阻器应接受分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开头连续变化．

2．闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开头变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．

3．I-U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防消灭较大误差．

4．当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关．

5．误差较大的点要舍去，I-U图线应是平滑曲线而非折线．

七．误差分析

1．由于电压表、电流表不是抱负电表，电表内阻对电路的影响会带来误差．

2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格依据读数规章读数．

3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．

考点一试验操作和器材的选取

【典例1】要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零渐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5V，内阻约为1Ω)；

电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；

电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；

电键一个、导线若干．

(1)试验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．

A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)

B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)

(2)试验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．

(3)试验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．假如将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.

仪器选择的一般挨次是先易后难．首先确定出必需使用而又不必选择的仪器，然后以其为突破口，依据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程．待测电阻的额定电流、额定电压(估算值)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据．如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足试验要求的状况下，还要考虑阻值大小对试验操作中是否调整便利的影响，一般来说假如是限流法选定比待测电阻大几倍的滑动变阻器，假如是分压法选定阻值小的滑动变阻器．

考点二数据处理和误差分析

【典例2】物理爱好小组的同学们从试验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2Ω，然后依据公式计算出该小灯泡的额定电压U＝eq\r(PR)＝eq\r(0.75×2)V＝1.22V．他们怀疑所得电压值不精确?????，于是，再利用下面可供选择的试验器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并依据测量数据来绘制小灯泡的U-I图线，进而分析小灯泡的额定电压．

A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)

B．电流表A1(量程150mA