伏安特性曲線

1、2019-6-12 第1頁(yè)共 4 頁(yè)TVRCTHDDN163.COM對(duì)“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的再認(rèn)識(shí)湖北省十堰市鄖縣第一中學(xué).魏自成一.442500本實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生掌握如何根據(jù)測(cè)量對(duì)象確定器材規(guī)格和量程，如何設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)電路；怎樣描繪曲線，分析實(shí)驗(yàn)誤差，總結(jié)物理規(guī)律等一些目的，達(dá)到 一石多鳥(niǎo)的效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念闡述地自然流暢，在實(shí)驗(yàn)方案中，對(duì)電表量程， 電流表內(nèi)外接法的確定，滑動(dòng)變阻器的連接方式，滑片起始位置及滑動(dòng)方向， 都了做了詳盡的解釋說(shuō)明，誤差分析也很全面，非常完美，是一個(gè)理想的樣板 實(shí)驗(yàn)，示范作用強(qiáng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ笥袔椭?，然而本人覺(jué)得還可以再 做一點(diǎn)兒補(bǔ)充說(shuō)明和改變。第

2、一部分補(bǔ)充釋疑1、為什么不用電池組而選用學(xué)生電源？學(xué)生電源是穩(wěn)壓電源， 電路接入確定的電壓檔位后， 路端電壓不隨外電路 發(fā)生改變。若選定“3A”直流輸出，總電流不會(huì)超3A,而電池組受電源內(nèi)阻的影 響，路端電壓不穩(wěn)定,波動(dòng)幅度大，電池個(gè)數(shù)少，燈泡不能正常發(fā)光，個(gè)數(shù)較多，若操 作不慎或失誤，存在燒毀燈泡的可能，一旦出現(xiàn)短路，極易損壞電源，安全性不夠。 另外，該實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)多，耗時(shí)長(zhǎng)，電池組電動(dòng)勢(shì)下降顯著，電路穩(wěn)定性不足。2、為什么不談通電時(shí)間長(zhǎng)短和電流的大小的影響？該實(shí)驗(yàn)不同于金屬電阻率的測(cè)定，電阻率測(cè)定對(duì)象是某一溫度下的定值電 阻，若電路中電流大，時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量對(duì)象因發(fā)熱而溫度升高，電阻變大，不符

3、 合實(shí)驗(yàn)要求，為了使其電阻不變或變化微弱，就要通過(guò)控制電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。燈泡 伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)的探究對(duì)象正是不同溫度下的燈絲電阻，而電流大小，通電2019-6-12 第2頁(yè)共 4 頁(yè)TVRCTHDDN163.COM時(shí)間長(zhǎng)短就決定著燈絲的溫度，所以在額定電流范圍內(nèi)，對(duì)電流沒(méi)有限制。3、為什么燈泡發(fā)光前和接近正常發(fā)光時(shí)，曲線近似呈線性？當(dāng)燈泡處于低電壓，弱電流狀態(tài)時(shí)，燈絲發(fā)熱功率小，散熱快，溫度基本 不變，電阻變化微弱；當(dāng)燈泡在接近額定工作狀態(tài)時(shí)，燈絲熱功率大，產(chǎn)生的 熱量多，與環(huán)境溫差加大，散熱更快，達(dá)到動(dòng)態(tài)的產(chǎn)、出平衡，溫度也基本不 變，電阻不變，故兩個(gè)狀態(tài)下，曲線均近似呈線性。第二部分更換部分器材

4、，借助計(jì)算機(jī)繪圖進(jìn)一步減小誤差。1、為減小指針式電表靈敏度低引起的誤差和讀數(shù)時(shí)的偶然誤差，可以用電壓、電流傳感器代替并與計(jì)算機(jī)相連。這樣具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)，首先提高了測(cè)量 精度，其次避免了讀數(shù)誤差，再次還可以解決一個(gè)常被人們忽視的問(wèn)題一一 在測(cè)量過(guò)程中，電壓、電流的讀數(shù)和記錄總是有先后的，而燈絲處于持續(xù)通 電狀態(tài)，不同時(shí)刻，溫度往往不同，故電阻也不同，先測(cè)量的電流（電壓） 值與后測(cè)量的電壓值（電流）不對(duì)應(yīng)同一電阻，實(shí)驗(yàn)中卻把它們一起做為一 組（U，I）值強(qiáng)加于同一電阻，利用計(jì)算機(jī)方便快捷的特點(diǎn)，可同時(shí)讀取數(shù) 據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)（U，V）同步，進(jìn)一步減小誤差。2、用Excel圖表功能描繪伏安特性曲線，減小人

5、工繪圖不準(zhǔn)造成的偶然誤差。依下列數(shù)據(jù)為例說(shuō)明如何用Excel圖表功能描繪伏安特性曲線。2019-6-12 第3頁(yè)共 4 頁(yè)TVRCTHDDN163.COM編號(hào)123456789101112電流0 0.01 60.300.360.400.440.480.520.56電壓0 0.05 10.300.480.701.021.480.962.56、在工作表中選電流，電壓兩行數(shù)據(jù)，單擊常用工具欄中的“圖表向?qū)А卑粹o，圖表類型選XY散點(diǎn)圖，子類型選平滑線散點(diǎn)圖，點(diǎn)擊下一步。、選定數(shù)據(jù)區(qū)域，系列產(chǎn)生在行，點(diǎn)擊下一步。出現(xiàn)圖表選項(xiàng)對(duì)話框ftl EFETCft 1XE

6、1、在圖表選項(xiàng)對(duì)話框中標(biāo)題選項(xiàng)卡的圖表標(biāo)題中輸入“小燈泡伏安特性曲 線”，在X軸中輸入“電流”，丫軸中輸入“電壓”，網(wǎng)格線中X軸勾選次要網(wǎng) 格線，Y軸勾選主要網(wǎng)格線，圖例取銷勾選，數(shù)據(jù)標(biāo)志選Y軸，單擊完成按鈕。 如下圖所示：IIII1112(K.-V0.36Ou 520)0.05Oil1-J6J*電淘：1畑E小燈泡伏黑檸性曲瑋實(shí)臉劇g電點(diǎn)訂0(U00. 1&6102020.4hTO25日恒諏性曲歿-31I 4 H Sbeetl/ ShaetS XShfiilS/2019-6-12 第4頁(yè)共 4 頁(yè)TVRCTHDDN163.COMIC&o|工IDCUE06k3D施山咱0-D5心210.300T9亞菇嚴(yán)IBD u tbHEi.KX4+14KOI 7 d K1KI X Fi + h中播品璉I|