实验八 描绘小电珠伏安特性曲线

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1、实验八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，并分析其变化规律．二、实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组值，在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．三、实验器材小电珠，4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干.四、实验步骤及数据处理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实-8-1所示电路．2．测出小电珠在不同电压下的电流，移动滑动变阻器

2、的触头位置，测出12组左右不同的电压值和电流值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结起来，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(3.8V，0.3A)的电阻很小，与O～0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．(2)滑动变阻器应采

3、用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．2．闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，这样可以使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端因电压过大而被烧坏．3．U-I图线在U0=1.0V左右将发生明显弯曲，故在U=1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．4．电流表选择0.6A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V，0.3A”的小电珠,选用电压表的15v量程；若使用“2.5V，0.6A”的小电珠，则选用电压表

4、的3V量程．5．保持小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加到额定值，记录I后马上断开开关．6．误差较大的点要舍去U-I图象应是平滑曲线而非折线．六、误差分析1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．学生练习：1．下表中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据：(1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实验电路图是图实-8-8中的(填“甲”或“乙”)；(2)试分析所选实验电路图存在的误差原因．解析：(1)从表格中的数据可以看出，小灯泡

5、的电压和电流从零开始逐渐变化．甲电路中滑动变阻器采用分压接法，可以获得从零开始变化的电压，符合图中数据的要求．所以应选用的实验电路图是甲图．(2)由甲图可知，电流表的分压会造成实验误差，因为小灯泡的电阻较小，和电流表内阻相差不太大．电流表最好用外接方式．答案：(1)甲(2)见解析2.(1)如图实-8-9甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“-”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是A，刻度盘上的每一小格表示A；图中表针示数为A；当使用电流表的“-”和“3”两个接线柱时，刻度盘上的每一小格代替

6、A；图中表针示数为A．(2)如图实-8-9乙所示为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过V，每小格表示V，图中表针示数为V若使用较大量程，则表盘刻度每小格表示V，图中表针示数为V．解析：当用“-”和“0.6”、“-”和“3”时，其中“0.6”、“3”即为电表的量程．由于电表刻度均匀，故各刻度线平均量程．电表应用过程中读数不能超过其量程．答案：(1)0.60.020.440.12.2(2)3.00.11.70.58.53.在如图实－1－7甲所示的电路中，电源电动势为3.0

7、V，内阻不计，A1、A2、A3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后(　　)图实－1－7A．通过A1的电流为通过A2的电流的2倍B．A1的电阻为7.5ΩC．A1消耗的电功率为0.75WD．A2消耗的电功率为0.375W解析：因电源内阻不计，S闭合后UA1＝3V，UA2＝UA3＝1.5V．在I－U图象中，可以读出相应的电流IA1＝0.25A，IA2＝IA3＝0.2A，故A不对．由R＝知RA1＝12Ω，故B不对，由P＝UI知PA1＝0.75W，PA2＝0.3W，故C正确，D错误

8、．答案：C4.某同学利用如图实-8-2所示的电路，研究加在标有“3.8V，0.3A”的小电珠两端的电压和通过它的电流的关系，得到如下所示的数据．根据以上这些数据完成下列问题：(1)描绘出小电珠的U-I曲线．(2)比较U1=1.0V和U2=3.0V时小电珠的电阻大小，并说明其原因．(3)小电珠两端的电压从零到额定电压变化时，小电珠的最大电阻是多少?最大电功率是多少?5.(2009年模拟)在“描绘小电珠