實(shí)驗(yàn)二 描繪小電珠的伏安特性曲線

1、【二】(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。1實(shí)驗(yàn)原理用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I值，在UI坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。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：方式內(nèi)容限流接法分壓接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE分壓接法調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓接法調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件(2

2、兩種接法的適用條件：限流式接法適合測量阻值小的電阻(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)镽x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。分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(比滑動(dòng)變阻器的總電阻大。因?yàn)镽x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，待測電阻上的電流(或電壓都會(huì)超過電流表(或電壓表的量程，或超過待測電阻的額定電流，則必須選用分壓式接法。b若待測電阻的阻值比滑動(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)

3、觸頭從一端滑到另一端時(shí)，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，不利于多次測量求平均值，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娐泛唵?、耗能低?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)

4、變阻器的阻值，保證能為實(shí)驗(yàn)提供合適的電流或電壓。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，開關(guān)，導(dǎo)線若干，坐標(biāo)紙、鉛筆。(1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)81(2將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖實(shí)81所示的電路。(3將滑動(dòng)變阻器的觸頭移動(dòng)到右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出并記錄多組U、I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表格中。(4斷開開關(guān)，拆除電路，整理儀器。實(shí)驗(yàn)中的U、I數(shù)據(jù)記入下表中：U/V00.20.40.60.91.21.62.02.42.83.23.53.8I/A0(1在坐標(biāo)紙上以U為橫軸、I為

5、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)所對應(yīng)的點(diǎn)，用一條平滑的曲線把這些點(diǎn)連起來，得到小電珠的伏安特性曲線。(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閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到使小電珠的電壓為0的一端。(3在IU圖線彎曲處，繪點(diǎn)要密。(4IU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。(1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會(huì)帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實(shí)值。(2測量時(shí)讀數(shù)帶來誤差。(3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作圖帶來誤差。儀器選擇與電路設(shè)計(jì)例1(2012·

6、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 V0.7 A”；電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 ；電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r20.2 ；電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV9 k；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 k；滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍010 ；學(xué)生電源E，電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(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進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖實(shí)83乙所示，此時(shí)L的電阻為_。(2乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖實(shí)84甲所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時(shí)，加在L上的電壓值是_V。(3學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖實(shí)84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。解析(1由題圖可得電壓表的示數(shù)為2.30 V，根據(jù)歐姆定律I解得燈泡的電阻R，代入數(shù)據(jù)可得R5 ；(2由于電壓表與電阻R2串聯(lián)，則通過二者的電流相等，即，解得加在燈泡上的電壓U4 V；(3要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量