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2.1学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验原理
1.电路图：
2.实物连接图：
二、数据处理
1.在坐标纸上以U为横轴,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,就得到小灯泡的伏
安特性曲线.
三、误差分析
四、本卷须知
1.电路的连接方式
(1)电流表应采用外接法.因为小灯泡的电阻较小,与0～0.6A的电流
表串联时,电流表的分压影响很大.
(2)滑动变阻器应采用分压式接法,目的是为了使小灯泡两端的电压能
从0开始连续变化.
2.闭合开关S前,滑动变阻器滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端,
从而使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化,同时,也为了防止开关
刚闭合时小灯泡因两端电压过大而烧坏灯丝.
3.IU图像在U0=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U0=1.0V左右绘点
要密,以防出现很大误差.
4.当小灯泡电压快接近额定电压值时,要缓慢地增加到额定电压值,记
录I后马上断开开关.
突破重难课堂探究
例1.要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两
端的电压需要由零逐渐增加到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);
开关一个、导线若干.
思路点拨:
(1)由IU图像可知,灯泡电压从0开始逐渐增大,因此电路必须采用分
压式.
解析:
(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,要求电压调节范围大,因此滑动
变阻器采用分压式,为便于调节,应选用最大阻值较小的滑动变阻器A;
(2)由于小灯泡的电阻比较小,并且电压从零开始调节,因此电路采用
外接、分压式,选用B图;
E1
(3)由E=U+Ir,得I=-U,即I=0.3-0.2U,画出电源的IU图线如图
rr
所示,两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时的电流和两端的电
压,U=1.0V,I=0.10A,因此小灯泡消耗的功率为P=UI=1.0×0.10
W=0.1W.
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