實(shí)驗(yàn)二描繪小電珠的伏安特性曲線

1、矣總爪時(shí)卜電床的秋央劃性曲吒 【二】 匕實(shí)目的 (1描繪小電珠的伏安特性曲線。 (2分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。 二書理 1. 實(shí)驗(yàn)原理 用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組(U , I值, 在U I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)。 2. 電路設(shè)計(jì) (1電流表外接：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?，如果電流表?nèi)接，誤差明顯較大。 (2滑動(dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化。 3滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法 (1兩種接法比較： 方式限流接分壓接對(duì)比說(shuō) 法 法 明 內(nèi)容 兩種接串、并 法電路，心嚴(yán)聯(lián)關(guān)系 s % J| 亠_屯. 圖不同 負(fù)載 R

2、分壓接 上電壓 UWE ow UE法調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)范 范圍大 圍 負(fù)載 R 分壓接 上電流 w I w 0 w I W法調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)范 范圍大 圍 都是為 閉合 S 了保護(hù) 前觸頭 b端a端 電路元 位置 件 （2 兩種接法的適用條件： 限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻 （與滑動(dòng)變阻器總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器 的總電阻還小。因?yàn)?Rx 小，限流式中滑動(dòng)變阻器分得電壓大，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)范圍大。 分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻 （比滑動(dòng)變阻器的總電阻大。因?yàn)?Rx 大，分壓式 中 Rx 幾乎不影響電壓的分配，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭電壓變化明顯，便于調(diào)節(jié)。 以下幾種情況必須采用分壓接法： a.若采用限流式

3、不能控制電路中電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即不論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，待測(cè) 電阻上的電流 （或電壓都會(huì)超過(guò)電流表 （或電壓表的量程，或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流，則必須 選用分壓式接法。 b若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑 動(dòng)觸頭從一端滑到另一端時(shí)，待測(cè)電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，不利于多次測(cè)量求平 均值，此時(shí)，應(yīng)改用分壓式接法。 C.若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，則必須采用分壓式接法。 在兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、 耗能低。 4儀器的選擇 (1電表的選擇：先估算電流或電壓值，在選擇電流表或電壓表時(shí)，應(yīng)使指針達(dá)到

4、半偏以 上。 (2滑動(dòng)變阻器的選擇：實(shí)驗(yàn)電路若采用限流式接法，一般選用阻值適當(dāng)大一些的滑動(dòng)變 阻器，但不可過(guò)大；實(shí)驗(yàn)電路若采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小一些的滑動(dòng)變阻器，以便于調(diào) 節(jié)，但要注意其額定電壓和額定電流值。 (3電源的選擇：綜合考慮小電珠、電壓表、電流表的量程以及滑動(dòng)變阻器的阻值，保證 能為實(shí)驗(yàn)提供合適的電流或電壓。 I三霎豈 小電珠，電壓表與電流表，滑動(dòng)變阻器，學(xué)生低壓直流電源(或電池組，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若 干，坐標(biāo)紙、鉛筆。 K vQ (i根據(jù)小電珠上標(biāo)示的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程。 圖實(shí)一8- 1 (2將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接

5、成如圖實(shí)一8- 1所 示的電路。 (3將滑動(dòng)變阻器的觸頭移動(dòng)到右端，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出并記錄多組 數(shù)值，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中。 (4斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理儀器。 遇癡視顯 : 實(shí)驗(yàn)中的U、丨數(shù)據(jù)記入下表中： 3.8 UN 00.20.40.60.91.21.62.02.42.83.23.5 I/A 0 (1在坐標(biāo)紙上以U為橫軸、I為縱軸建立坐標(biāo)系，選取合適的標(biāo)度。 (2在坐標(biāo)紙上描出以上各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，用一條平滑的曲線把這些點(diǎn)連起來(lái)，得到 小電珠的伏安特性曲線。 九注事 (1電路的連接方式：電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接。 (2閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移到使小電珠的

6、電壓為0的一端。 (3在I U圖線彎曲處，繪點(diǎn)要密。 (4I - U圖線上各點(diǎn)要用平滑曲線連接，不在圖線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在圖線兩側(cè)，不 要畫成折線。 七養(yǎng)査計(jì) (1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差，電流表外 接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值。 (2測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差。 (3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作圖帶來(lái)誤差。 考情秦例導(dǎo)析 儀器選擇與電路設(shè)計(jì) 1 (2012四川高考某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡 L的伏安特 性曲線，可供選用的器材如下: 小燈泡L,規(guī)格“4.0 V 0.7 A ”； 電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 Q 電流表 A2，量程0.6 A

7、，內(nèi)阻r2= 0.2 Q 電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV = 9 k吐 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 Q; 乙 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 k Q; 滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍010 Q; 學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì); 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。 (1甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)通過(guò) 示數(shù)如圖實(shí)一83乙所示，此時(shí) L的電流為0.46 A時(shí)，電壓表的 L的電阻為 (2乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖實(shí)一 時(shí)，加在L上的電壓值是 甲所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量，電壓表指針指在最大刻度 (3學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出 在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖實(shí)一 L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你 8 4乙所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在 圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。 2.30 V，根據(jù)歐姆定律1=解得燈泡的電阻 R=, 解析(1由題圖可得電壓表的示數(shù)為 代入數(shù)據(jù)可得R= 5 0; (2由于電壓表與電阻R2串聯(lián)，則通過(guò)二者的電流相等，即=，解得加在燈泡上的電壓 (3要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表