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1、实验(2):描绘小电珠的伏安特性曲线,一、实验目的,描绘小电珠的伏安特性曲线。,二、实验器材,小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸。,用电流表和电压表测出小电珠在不同电压下的电流,建立UI坐标系,描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠的伏安特性曲线。,为了尽可能多取些数据点并减小实验误差,应选用电流表外接法,滑动变阻器分压接法电路,因为小电珠的电阻值较小。,三、实验原理,四、实验步骤,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.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
2、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。,(2)移动滑动变阻器触头的位置,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。,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。,4.拆除电路,整理仪器。,五、注意事项,1.电路的连接方式,(1)电流表应采用外接法:因为小电珠的电阻很小,与00.6 A电流表串联时,电流表的分压影响不可忽略。,(2)滑动
3、变阻器应采用分压式连接:目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。,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,可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化,同时,也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。,3.UI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,否则将出现较大误差。,4.电流表选择00.6 A量程,电压表量程选择视小电珠的额定电压而定,即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠,选用电压表的015 V量程,若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠,则选用电压表的03 V量程。,5.当小电珠电压接近额定值时要缓慢增加
4、到额定值,读出I后马上断开开关。,6.误差较大的点要舍去,UI应是平滑曲线而非折线。,提升应用技巧的突破口,【例1】有一个小电珠上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个小电珠的UI图线。有下列器材供选用:,A.电压表(05 V,内阻10 k),B.电压表(010 V,内阻20 k),C.电流表(03 A,内阻1),D.电流表(00.6 A,内阻0.4),E.滑动变阻器(5,1 A),F.滑动变阻器(500,0.2 A),(1)实验中电压表应选用,电流表应选用。为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用(用序号字母表示)。,(2)请在方框内画出满足
5、实验要求的电路图,并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。,思路点拨:(1)如何通过计算选择仪器?,(2)如何判断电流表的内外接法?如何确定分压、限流接法?,解析:(1)因小电珠的额定电压为4 V,所以电压表应选用A,小电珠的额定电流I=0.5 A,所以电流表应选用D;小电珠正常工作时的电阻为R=8,因为Rx,Rx为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用E。,(2)满足实验要求的电路图如图。,接成的相应实物电路图如图。,答案:(1)ADE(2)见解析,【例2】(2011广东理综)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验
6、中,所用器材有:小电珠(2.5 V,0.6 W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。,粗测小电珠的电阻,应选择多用电表倍率的电阻挡(请填写“1”“10”或“100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图所示,结果为。,实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图完成实物图中的连线。,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于端。为使小电珠亮度增加,P应由中点向端滑动。,下表为电压等间隔变化测得的数据。为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)。,解析:根据小电珠的规格可算出在额定电压下的阻值约为10,故用多用电表粗测阻值时应使指针在中值电阻附近,误差小,故应选择,“1”倍率,示数为7.5。,滑动变阻器采用分压式接法,开关闭合前,应使加在小电珠两端的电压最小,并从零开始调节,故应将滑动变阻器的滑片P置于a端;要使小电珠亮度增加,P应由中点向b端滑动。,从表格数据可以看出,ab间的电流变化过大,应在其间多测几组数据,才能获得更准确的图象。,答案:17.5见解析abab,本课结束谢谢观看,
