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实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线

更新时间:2016/9/2 14:16:00  手机版

  实验目的:

  1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。

  2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。

  3、掌握仪器的选择和电路连接。

  实验原理:

  1、根据部分电路欧姆定律,一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R,若R为定值时,U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大,其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大,灯丝的温度也越高,故小灯泡的伏安特性曲线(U—I曲线)应为曲线。

  2、小灯泡(3.8V,0.3A)电阻很小,当它与电流表(0.6A)串联时,电流表的分压影响很大,为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用外接法,为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。

  3、实验电路如图所示,改变滑动变阻器的滑片的位置,从电压表和电流表中读出几组I、U值, 在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象。

  实验器材:

  小灯泡(3.8V,0.3A),电压表(0-3V-15V),电流表(0-0.6A-3A),滑动变阻器(20Ω),学生低压直流电源,电键,导线若干,坐标纸、铅笔。

  实验步骤:

  1、如图所示连结电路安培表外接,滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程,电压表先用0~3V的量程,当电压超过3V时采用15V量程。

  2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零

  3、移动滑动变阻触头位置,测出15组不同的电压值u和电流值I,并将测量数据填入表格。

  4、在坐标纸上以u为横轴,以I为纵轴,建立坐标系,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,以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。)将描出的点用平滑的曲线连结起来,就得小灯泡的伏安特性曲线。

  4、拆除电路、整理仪器。

  注意事项:

  1、实验过程中,电压表量程要变更:U<3V时采用0—3V量程,当U>3V时采用0—15V量程。

  2、读数时,视线要与刻度盘垂直,力求读数准确。

  3、实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据(U/I值发生明显变化处,即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红,也可以先由测绘出的U—I图线,电压为多大时发生拐弯,然后再在这一范围加测几组数据)。

  4、在电压接近灯泡额定电压值时,一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时,测出电流电压值后,要马上断开电键。

  5、画u—I曲线时不要画成折线,而应画成平滑的曲线,对误差较大的点应当舍弃。

  实验数据记录和处理:

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