不同光谱下的伏安特性曲线

水电学院·11级水工本4班光电效应实验

不同光谱下的伏安特性（单位：电压（V），电流强度（μA））

365 U I U I

405 U I U I

436 U I U I

546 U I U I

577 U

各谱线所对应的抬头电压距离L=

波长（?）3650 4050 4360 5460 5770 H（×10-34J˙s）δ（%）频率（×1014HZ）8.216 7.410 6.882 5.492 5.198

Us（V）

不同照度下的伏安特性曲线（577滤光片）

U（V）

透光率

100% 75% 50% 25% 0

相对光照

15.0

16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0

光电管特性的研究讲义

课题光电管特性的研究 1．了解光电效应实验的基本规律和光的量子性；教学目的 2．测定光电管的伏安特性，研究光电流强度与加在光电管两极间电压的关系； 3．测定光电管的光电特性，研究光电流强度与照在光电管阴极上光通量的关系。重难点 1．光电管的伏安特性和光电特性； 2．最小二乘法处理数据。教学方法讲授、讨论、实验演示相结合。学时 3个学时一、前言光电效应是指在光的作用下，从物体表面释放电子的现象，所逸出的电子称为光电子。这种现象是1887年赫兹研究电磁波时发现的。在光电效应中，光不仅在被吸收或发射时以能量h 的微粒出现，而且以微粒形式在空间传播，充分显示了光的粒子性。 1905年爱因斯坦引入光量子理论，给出了光电效应方程，成功地解释了光电效应的全部实验规律。1916年密立根用光电效应实验验证了爱因斯坦的光电效应方程，并测定了普朗克常量。爱因斯坦和密立根都因为光电效应方面的杰出贡献，分别获得 1921年和1923年诺贝尔物理学奖。而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域，例如利用光电效应制成的光电管、光电倍增管等光电转换其间，把光学量转换成电学量来测量。光电元件已成为石油钻井、传真电报、自动控制等生产和科研中不可缺少的元件。二、实验仪器暗匣（内装光电管及小灯泡及米尺）；光电效应实验仪（包括24V稳压电源、12V 可调稳压电源、1 3位数子电压表和电流表，分别指示光电管电压、光源电流和光电 2 流、调节光电管电压的电位器、调小灯电流的可变电阻）。

三、实验原理金属或金属化合物在光的照射下有电子逸出的现象，称为光电效应，或称为光电发射。产生光电发射的物体表面通常接电源负极，所以又称为光电阴极，光电阴极往往不由纯金属制成，而常用锑钯或银氧钯的复杂化合物制成，因为这些金属化合物阴极的电子逸出功远较纯金属小，这样就能在较小光照下得到较大的光电流。把光电阴极和另一个金属电极－阳极仪器封装在抽成真空的玻璃壳里就成了光电管。光电管在现代科学技术中如自动控制、有声电影、电视、以及光讯号测量等方面都有重要的应用。 1905年爱因斯坦提出“光子”概念，光是由一些能量E h ν=的粒子组成的粒子流。按照光子理论，光电效应是光子与电子碰撞，光子把全部能量（h ν）传给电子，电子获得的能量，一部分用来克服金属表面对它的束缚，另一部分成为该电子（光电子）逸出金属表面后的动能。根据能量守恒有 2 max 12 h mv W ν=+ 该式就是著名的爱因斯坦光电效应方程。由于一个电子只能吸收一个光子的能量，该式表明光电子的初动能与入射光的频率呈线性关系，与入射光子数无关。本实验是利用真空光电管来研究这一实验的基本规律，验证爱因斯坦的光电子理论。实验原理图如图5.12－1所示，C 为光电管的阴极，A 为光电管的阳极，调节R ,可在A 、C 两极间获得连续变化的电压。光的强弱决定于光子的多少，当用一定强度的光照射到光电管阴极时，光子（h ν）流射到C 上打出光电子，阴极释放的电子在电场的作用下向阳极迁移，回路中将形成光电流。光电流的大小与光电管两极间电压及光电管阴极的光通量（光通量与光强成正比）都有关。

2021学年高中物理第3章恒定电流第1节导体的伏安特性曲线课时分层作业含解析粤教版必修三.doc

第1节导体的伏安特性曲线 (建议用时：25分钟) 考点1 电流的理解和计算 1．在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ，向左迁移的负离子所带电量为3 C ，那么电解槽中电流强度大小为( ) A ．0.1 A B ．0.2 A C ．0.3 A D ．0.5 A D [10 s 内通过横截面电荷量等于正离子与负离子电量绝对值之和，Q ＝(2＋3) C ＝5 C ，根据电流的定义式可知，电流I ＝Q t ＝0.5 A ，D 选项正确。] 2．如图所示，电解池内有含一价离子的电解液，时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( ) A ．正离子定向移动形成电流，方向从A → B ，负离子定向移动形成电流，方向从B →A B ．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝ n 1e t D ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1＋n 2e t D [正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，I ＝q t 公式中q 应该是正、负电荷电荷量绝对值之和。故I ＝n 1e ＋n 2e t ，电流方向由A 指向B ，故选项D 正确。] 考点2 对欧姆定律的理解与应用 3．(多选)由欧姆定律I ＝U R 导出U ＝IR 和R ＝U I ，下列叙述正确的是( ) A ．由R ＝U I 知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定 B ．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》试题精选

1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材： A．小灯泡L(3V,0.6A) B．滑动变阻器R(0～10Ω) C．电压表V1(0～3V) D．电压表V2(0～15V) E．电流表A1(0～0.6A) F．电流表A2(0～3A) G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干 (1)为了减小误差，实验中应选电流表______________，电压表____________． (2)在图虚线框内按要求设计实验电路图． (3) 如图甲所示，在实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下的导线的连接． (4) 连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是( ) 2、发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件，在电路中符号是.只有电流从标有“＋”号的一端流入，从标有“－”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻．现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示．

(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V.若用电动势为12V，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为________Ω的定值电阻． (2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致．可选用的器材有：待测发光二极管直流电源E(电动势4.5V，内阻可以忽略不计) 滑动变阻器R(最大阻值为200Ω) 电压表V1(量程10V，内阻约50kΩ) 电压表V2(量程5V，内阻约20kΩ) 电流表A1(量程100mA，内阻约50Ω) 电流表A2(量程60mA，内阻约100Ω) 开关S、导线若干为准确、方便地进行检测，电压表应选用__________，电流表应选用__________．(填字母符号) (3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图． 3.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E(电动势6V，内阻不计)；额定电压 4.0V的小灯泡L；电流表A(量程0.6A，内阻约2Ω)；电压表V(量程5V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值15Ω)；开关S，导线若干．实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调． (1)在做实验时，构成的实物电路如图所示：请指出实物电路中的错误之处： Ⅰ________________________________________； Ⅱ________________________________________.

光电效应实验报告

南昌大学物理实验报告学生姓名：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理学111班班级编号：S008实验时间：13时00 分第3周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩：光电效应一、实验目的 1、研究光电管的伏安特性及光电特性；验证光电效应第一定律； 2、了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 3、验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常量。二、实验仪器普朗克常量测定仪三、实验原理当一定频率的光照射到某些金属表面上时，有电子从金属表面逸出，这种现象称为光电效应，从金属表面逸出的电子叫光电子。实验示意图如下图中A,K组成抽成真空的光电管，A为阳极，K为阴极。当一定频率v的光射到金属材料做成的阴极K上，就有光电子逸出金属。若在A、K两端加上电压后光电子将由K定向的运动到A，在回路中形成电流I。当金属中的电子吸收一个频率为v的光子时，便会获得这个光子的全部能量，如果这些能量大于电子摆脱金属表面的溢出功W，电子就会从金属中溢出。按照能量守恒原理有

南昌大学物理实验报告学生姓名：黄晨学号：5502211059 专业班级：应用物理111 班级编号：S008实验时间：13 时00分第03周星期三座位号：07 教师编号：T003成绩：此式称为爱因斯坦方程，式中h为普朗克常数，v为入射光频。v存在截止频率，是的吸收的光子的能量恰好用于抵消电子逸出功而没有多余的动能，只有当入射光的频率大于截止频率时，才能产生光电流。不同金属有不同逸出功，就有不同的截止频率。 1、光电效应的基本实验规律（1）伏安特性曲线当光强一定时，光电流随着极间电压的增大而增大，并趋于一个饱和值。（2）遏制电压及普朗克常数的测量当极间电压为零时，光电流并不等于零，这是因为电子从阴极溢出时还具有初动能，只有加上适当的反电压时，光电流才等于零。

非线性电阻的伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线，学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线； 2、了解二极管的单向导电特性。【教学难点】非线性电阻的导电性质。【课程讲授】提问：1.如何测绘伏安特性曲线？ 2.二极管导电有何特点？一、实验原理常用的晶体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生许多带负电的电子，这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体)；另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位)，这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极，正极由p型半导体引出，负极由n型半导体引出，如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性，常用图2(b)所示的符号表示。

关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。图3 p-n结的形成和单向导电特性如图3(a)所示，由于p区中空穴的浓度比n区大，空穴便由p区向n区扩散；同样，由于n区的电子浓度比p区大，电子便由p区扩散。随着扩散的进行，p区空穴减少，出现了一层带负电的粒子区(以?表示)；n区的电子减少，出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近，形成了带正、负电的薄层，称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场，其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反，使载流子的扩散受到内电场的阻力作用，所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时，p区的空穴和n区的电子不再减少，阻挡层也不再增加，达到动态平衡，这时二极管中没有电流。如图3(b)所示，当p-n结加上正向电压(p区接正，n区接负)时，外电场与内电场方向相反，因而削弱了内电场，使阻挡层变薄。这样，载流子就能顺利地通过p-n结，形成比较大的电流。所以，p-n结在正向导电时电阻很小。如图3(c)所示，当p-n结加上反向电压(p区接负，n区接正)时，外加电场与内场方向相同，因而加强了内电场的作用，使阻挡层变厚。这样，只有极少数载流子能够通过p-n 结，形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出，电流和电压不是线性关系，各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻，就称为非线性电阻。图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路二、实验仪器直流稳压电源，万用表（2台），电阻，白炽灯泡，灯座，短接桥和连接导线，实验用九孔插件方板。

描绘小灯泡的伏安特性曲线试题精选(供参考)

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》习题精选 1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材： A .小灯泡L（3V,0.6A） B .滑动变阻器R（0?10 Q） C .电压表V i（O?3V） D .电压表V2（0?15V） E.电流表A i（0?0.6A） F .电流表A2（0?3A） G ?铅蓄电池、开关各一个，导线若干（1）_________________________________________ 为了减小误差，实验中应选电流表______________________________________________ ，电压表_____________ （2）在图虚线框内按要求设计实验电路图. 图甲（3）（2009浙江理综）如图甲所示，在实验中，同组同学已经完成部分导线的连接, 请你在实物接线图中完成余下的导线的连接. （4）（2009天津理综）连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U —I图象应是（）

A B C□

1答案〗：⑴因灯泡(3V,0.6A),故电流表选E(0? 0.6A)，电压表选C(0?3V). (2)电路图略. (3)因为小灯泡的电阻远小于电压表内阻，所以在用外接法，需要测量多组数据和描绘图象，需要电压从0 开始调节，所以为分压电流表外接法 (4)C：小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大，所以增大，C项正确. 2、发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件，在电路中符号是卡一.只有电流从标有“ + ”号的一端流入，从标有“—”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻?现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示. (1) 已知该型号的发光二极管的正常工作电压为 2.0 V.若用电动势为12V,内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为__________ Q的定值电阻. (2) 已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致.可选用的器材有：待测发光二极管直流电源E(电动势4.5 V，内阻可以忽略不计) 滑动变阻器尺最大阻值为200 Q ) 电压表V i(量程10V,内阻约50k Q ) 电压表W量程5V,内阻约20k Q ) 电流表A i(量程100mA内阻约50 Q ) 电流表A（量程60mA内阻约100 Q） U —I图象中的斜率也要逐渐

光电效应实验报告

用光电效应测普朗克常数【实验简介】光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中，物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解，这对波粒二象性概念的提出有重大影响。普朗克常数记为h，是一个物理常数，用以描述量子大小，约为62619 .6。在量子力学中占有重要的角色，马克斯?普朗克在1900年研10 ?-34 s J? 究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于，为辐射电磁波的频率。普朗克常数是自然科学中一个很重要的常量，它可以用光电效应简单而又准确地测量。【实验目的】 1、通过实验深刻理解爱因斯坦的光电效应理论，了解光电效应的基本规律； 2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法； 3、学习对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。【实验仪器】 GD-4型智能光电效应(普朗克常数)实验仪(由光电检测装置和实验仪主机两部分组成)光电检测装置包括：光电管暗箱GDX-1，高压汞灯箱GDX-2；高压汞灯电源GDX-3和实验基准平台GDX-4。实验主机为：GD-4型光电效应(普朗克常数)实验仪，该仪器包含有微电流放大器和扫描电压源发生器两部分组成的整体仪器。

【实验原理】 1、普朗克常数的测定根据爱因斯坦的光电效应方程： P s E hv W =- （1） (其中：P E 是电子的动能，hv 是光子的能量，v 是光的频率，s W 是逸出功, h 是普朗克常量。)s W 是材料本身的属性，所以对于同一种材料s W 是一样的。当光子的能量s hv W <时不能产生光电子，即存在一个产生光电效应的截止频率0v （0/s v W h =）。实验中：将A 和K 间加上反向电压KA U (A 接负极),它对光电子运动起减速作用.随着反向电压KA U 的增加,到达阳极的光电子的数目相应减少,光电流减小。当KA s U U =时，光电流降为零，此时光电子的初动能全部用于克服反向电场的作用。即： s P eU E = （2）这时的反向电压叫截止电压。入射光频率不同时，截止电压也不同。将（2）式代入（1）式，得： 0s h U v v e =-（）（3）（其中0/s v W h =）式中h e 、都是常量，对同一光电管0v 也是常量，实验中测量不同频率下的s U ，做出s U v -曲线。在（3）式得到满足的条件下，这是一条直线。若电子电荷e 已知，由斜率h k e = 可以求出普朗克常数h 。由直线上的截距可以求出溢出功s W ，由直线在v 轴上的截距可以求出截止频率0v 。如图（2）所示。 2、测量光电管的伏安特性曲线在照射光的强度一定的情况下，光电管中的电流I 与光电管两端的电压AK U 之间存在着一定的关系。理想曲线与实验曲线有所不同，原因有： ①光电管的阴极采用逸出电势低的材料制成，这种材料即使在高真空中也有易氧化的趋向，使阴极表面各处的逸出电势不尽相等，同时，逸出具有最大动能的光电子数目大为减少。随着反向电压的增高，光电流不是陡然截止，而是较快降低后平缓的趋近零点。

导体的伏安特性曲线

根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有 ( ) A.导体两端的电压越大，电阻就越大 B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.比较几只电阻的I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的 D.由I ＝U R 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案：D 以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是( ) A.这四个图象都是伏安特性曲线 B.这四种电学元件都是线性元件 C.①②是线性元件，③④是非线性元件 D.这四个图象中，直线的斜率都表示了元件的电阻答案：C 为探究小灯泡L 的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I 图象应是（）答案：C 一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为 ( ) A.U B.R C.U R

D.1 R 答案：C 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U—I坐标系中描点，得到了图中a、b、c、d四个点．比较这四个电阻值的大小，其中正确的是（） A.Ra＞Rb=Rc＞Rd B.Ra＞Rb＞Rc＞Rd C.Ra＜Rb=Rc＜Rd D.Ra＜Rb＜Rc＜Rd 答案：A 某同学做三种导电元件的导电性能实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图象，如图所示，则下述判断正确的是() A.只有乙图正确 B.甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大 C.甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能正确 D.甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差答案：D 如下图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是() A.加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大 B.加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小 C.无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件 D.二极管加正向电压时，电流随电压变化是一条直线答案：C

描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题

描绘小灯泡的伏安特性曲线【典型类题】图甲所示为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)： (1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻； (2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．解：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：U L＝V＝4 V 结合图象可得当U L＝4 V时，I L＝0.4 A 故每个电灯的电阻为：R＝Ω＝10 Ω (2)设此时电灯两端的电压为U'，流过每个电灯的电流为I，由闭合电路欧姆定律得E＝U'＋2IR0 代入数据得U'＝8－20I 在图甲上画出此直线如图所示可得到该直线与曲线的交点(2 V，0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为I A＝2I＝0.6 A 每个灯的功率为：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W 【跟踪训练】

1、在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是，滑动变阻器应选取。 E总阻值I5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器 F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器 G．总阻值1 000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器 (2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为W. 7．(1 )C E (2)0. 72 0. 24 2、要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω): 电流表（量程为0~250m A，内阻约5Ω); 电压表（量程为0~3V，内限约3kΩ): 电键一个、导线若干。 ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。 A．滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A) B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A) ②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5V，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是

伏安特性曲线实验报告

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。三、实验器材小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。四、实验电路五、实验步骤 1。按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A端，如图： 2。闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。 3。拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

六、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析：根据欧姆定理，R U应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。七、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。 2。读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。

描绘小灯泡的伏安特性曲线《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是：电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比，但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化，小灯泡（6。3V、0。15A）在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKIn，K和n是与灯泡有关的系数。学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案，内容包括：（写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤），然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。设计要求 ⑴通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器，设计出测量小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤，要具有可操作性。 ⑶验证公式UKIn； ⑷求系数K和n；（建议用最小二乘法处理数据）

光电管特性研究

光电管特性的研究光电效应是指在光的作用下，从物体表面释放电子的现象，所逸出的电子称为光电子。这种现象是1887年赫兹研究电磁波时发现的。在光电效应中，光不仅在被吸收或发射时以能量h 的微粒出现，而且以微粒形式在空间传播，充分显示了光的粒子性。 1905年爱因斯坦引入光量子理论，给出了光电效应方程，成功地解释了光电效应的全部实验规律。1916年密立根用光电效应实验验证了爱因斯坦的光电效应方程，并测定了普朗克常量。爱因斯坦和密立根都因为光电效应方面的杰出贡献，分别获得1921年和1923年诺贝尔物理学奖。而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域，例如利用光电效应制成的光电管、光电倍增管等光电转换其间，把光学量转换成电学量来测量。光电元件已成为石油钻井、传真电报、自动控制等生产和科研中不可缺少的元件。一、教学目的 1、了解光电效应实验的基本规律和光的量子性。 2、测定光电管的伏安特性，研究光电流强度与加在光电管两极间电压的关系。 3、测定光电管的光电特性，研究光电流强度与照在光电管阴极上光通量的关系。二、教学要求 1、实验三小时完成。 2、观察光电管结构和光电效应现象，理解光的量子性。 3、测定光电管的伏安特性，研究光电流强度与加在光电管两极间电压的关系。 4、测定光电管的光电特性，研究光电流强度与照在光电管阴极上光通量的关系。 5、用所学过的知识解释本次实验所测得的曲线，并对实验结果进行评价，写出合格的实验报告。三、教学重点和难点 1、重点：通过光电管的伏安特性和光电特性，掌握光电效应迈的实验原理。

2、难点：最小二乘法处理数据。四、讲授内容（约20分钟）采用讲授、讨论、演示相结合的教学方法。 1、光电效应的实验原理。 2、与学生们共同探讨光电效应在现代生产生活中的应用。 (1)光电管利用饱和电流与照射光强的线性关系，实现光信号和电信号之间的转换。如：光控继电器、自动控制、自动计数、自动报警等。 (2)光电倍增管光电倍增管可使光电阴极发出的光电子增至48 10~10倍，在探测弱光方面得到广泛的应用。（3）光电成像器件光电导摄像管等，可以将辐射图像转换成或增强为可观察、记录、传输、存储和进行处理的图像，广泛地应用于天文学、空间科学、电视等领域。 3、光电管的伏安特性曲线的特点和光电特性的特点，留给学生思考如何用所学知识解释这些特点，并在实验报告中回答。 4、结合仪器演示实验的主要步骤。（1）测光电管的伏安特性曲线 ⑴按教材图5.12－4接好线路，使光电管阳极为高电势，检查正负极插线无误后，打开光电效应仪的电源开关，并预热10分钟。 ⑵选取合适的小灯电流值。测量前先测出小灯泡与光电管阴极间的初始间 r，并记录。距0 ⑶研究光电管正向伏安特性。由于光电管的伏安特性为非线性曲线，因此，在非线性区域，测试点应多一些。 ⑷测临界截止电压。将光电管接线的极性对调，即在光电管两极加上反向电压，使光电管阳极为负电势，慢慢增大反向电压，记下使光电流刚好为零的电压值，即为临界截止电压。 ⑸研究光电管在不同光强照射下的伏安特性，采用两种方法。

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文

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小灯泡伏安特性曲线实验报告范文前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】篇一：《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 2。小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。三、实验器材小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表

各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。四、实验电路五、实验步骤 1。按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A 端，如图： 2。闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。3。拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析：根据欧姆定理，RU应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R 代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。篇二：描绘小灯泡的伏安特性曲线

2020届高三高考物理复习专题突破：描绘小电珠的伏安特性曲线

描绘小电珠的伏安特性曲线 1．小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有： A．电源E (4 V，内阻约0.4 Ω) B．电压表V(2 V，内阻为2 kΩ) C．电流表A(0.6 A，内阻约0.3 Ω) D．滑动变阻器R(0～10 Ω) E．三个定值电阻(R1＝1 kΩ，R2＝2 kΩ，R3＝5 kΩ) F．开关及导线若干 (1)小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用________(选填“R1”“R2”或“R3”)与电压表________(选填“串联”或“并联”)，完成改装． (2)小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示(图中电压表已经过改装)．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①__________；②__________. (3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线________(选填图中表示导线的序号)出现了________(选填“短路”或“断路”)．2．(2019·广西柳州高级中学模拟)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，已知待测小灯泡的额定电压6 V，额定功率约为3 W，提供的器材有：电流表A：量程为0.6 A，内阻约为0.5 Ω；电压表V：量程为3 V，内阻为3 kΩ；滑动变阻器R1(0～10 Ω，2 A)；滑动变阻器R2(0～500 Ω，1 A)；定值电阻R3＝1 kΩ；定值电阻R4＝3 kΩ；电源：电动势为9 V，内阻约为0.1 Ω；开关一个，导线若干． (1)实验中，应该选用的滑动变阻器是________，定值电阻是________(填仪器的字母代号)． (2)根据所给的器材，在虚线框中画出实验电路图．

光电效应实验报告

佛山科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日一、实验目的 1．了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解； 2．测量光电管的伏安特性曲线； 3．学习验证爱因斯坦光电效应方程的实验方法，测量普朗克常数。二、实验仪器光电效应（普朗克常数）实验仪（详见本实验附录A ），数据记录仪。三、实验原理 1．光电效应及其基本实验规律当一定频率的光照射到某些金属表面时，会有电子从金属表面即刻逸出，这种现象称为光电效应。从金属表面逸出的电子叫光电子，由光子形成的电流叫光电流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该金属的逸出功。研究光电效应的实验装置示意图如图1所示。GD 为光电管，它是一个抽成真空的玻璃管，管内有两个金属电极，K 为光电管阴极，A 为光电管阳极；G 为微电流计；V 为电压表；R 为滑线变阻器。单色光通过石英窗口照射到阴极上时，有光电子从阴极K 逸出，阴极释放出的光电子在电场的加速作用下向阳极A 迁移形成光电流，由微电流计G 可以检测光电流的大小。调节R 可使A 、K 之间获得连续变化的电压AK U ，改变AK U ，测量出光电流I 的大小，即可测出光电管的伏安特性曲线，如图2(a)、(b)所示。

图2 光电效应的基本实验规律光电效应的基本实验规律如下：（1）对应于某一频率，光电效应的AK -I U 关系如图2(a)所示。从图中可见，对一定的频率，有一电压0U ，当AK 0U U ≤时，光电流为零，这个相对于阴极的负值的阳极电压0U ，称为截止电压。（2）当AK 0U U ≥后，I 迅速增加，然后趋于饱和，饱和光电流M I 的大小与入射光的强度P 成正比，如图2(b)所示。（3）对于不同频率的光，其截止电压的值不同，如图2(a)所示。（4）截止电压0U 与频率v 的关系如图2(c)所示。0U 与ν成正比。当入射光频率低于某极限值0v （随不同金属而异）时，无论光的强度如何，照射时间多长，都没有光电流产生。（5）光电效应是瞬时效应。即使入射光的强度非常微弱，只要频率大于0v ，在开始照射后立即有光电子产生，所经过的时间至多为910-秒的数量级。 2．爱因斯坦光电效应方程上述光电效应的实验规律无法用电磁波的经典理论解释。为了解释光电效应现象，爱因斯坦根据普朗克的量子假设，提出了光子假说。他认为对于频率为ν的光波，每个光子的能量为E h ν=，h 为普朗克常数。当光子照射到金属表面上时，一次性为金属中的电子全部吸收，而无须积累能量的时间。电子把该能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引力，另一部分就变为电子离开金属表面后的动能，按照能量守恒原理，爱因斯坦提出了著名的光电效应方程 201 2 h m W νυ=+ （1）式中，W 为被光线照射的金属材料的逸出功，2 012m υ为从金属逸出的光电子的最大初动能。由式（1）可知，入射到金属表面的光频率越高，逸出的电子动能越大，所以即使阳极电位比阴极电位低（即加反向电压）时，也会有电子落入阳极形成光电流，直至阳极电位低于截止电压，光电

描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题

实验描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择： A．待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B．电流表(量程3 A，阻约为1 Ω) C．电流表(量程0.6 A，阻约为5 Ω) D．电压表(量程3.0 V，阻约为10 kΩ) E．电压表(量程15.0 V，阻约为50 kΩ) F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA) G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A) H．电源(电动势为4.0 V，阻不计) I．电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框画出实验电路图．图7－5－5 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图7－5－5所示．则电压值为 ________ V，电流值为________ A，小灯泡的实际功率为________ W. 解析：待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选 C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，小灯泡电阻很小，电流表外接．答案：(1)C D G (2)如解析图所示(3)1.80 0.33 0.59

2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L ，“3.8 V、0.3 A” 电压表V ，量程0～5 V ，阻5 kΩ 电流表A 1，量程0～100 mA ，阻4 Ω 电流表A 2，量程0～500 mA ，阻0.4 Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A 滑动变阻器R 2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A 直流电源E ，电动势约为6 V ，阻约为0.5 Ω (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 . (2)在虚线框画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。 (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I －U 坐标系中，描绘出如图7－5－6所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P 为小灯泡的功率)( ) 图7－5－6 解析：(1)本题变压器采用分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R 2，则电路中的电流会超过R 2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R 1.电流表A 1的量程太小，故电流表应当选择A 2. (2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的阻比较小，电流表用外接法． (2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P ＝U 2 R 知B 图正确，由P ＝I 2R 知D 图正确．

光电效应物理实验报告

光电效应实验目的： (1)了解光电效应的规律，加深对光的量子性的理解 (2)测量普朗克常量h。实验仪器： ZKY-GD-4 光电效应实验仪 1 微电流放大器 2 光电管工作电源 3 光电管 4 滤色片 5 汞灯实验原理：原理图如右图所示：入射光照射到光电管阴极K上，产生的光电子在电场的作用下向阳极A迁移形成光电流。改变外加电压V AK，测量出光电流I的大小，即可得出光电管得伏安特性曲线。 1）对于某一频率，光电效应I-V AK关系如图所示。从图中可见，对于一定频率，有一电压V0，当V AK≤V0时，电流为0，这个电压V0叫做截止电压。 2)当V AK≥V0后，电流I迅速增大，然后趋于饱和，饱和光电流IM的大小与入射光的强度成正比。 3）对于不同频率的光来说，其截止频率的数值不同，如右图：

4) 对于截止频率V0与频率的关系图如下所示。V0与成正比关系。当入射光的频率低于某极限值时，不论发光强度如何大、照射时间如何长，都没有光电流产生。 5）光电流效应是瞬时效应。即使光电流的发光强度非常微弱，只要频率大于，在开始照射后立即就要光电子产生，所经过的时间之多为10-9s的数量级。实验内容及测量： 1 将4mm的光阑及365nm的滤光片祖昂在光电管暗箱光输入口上，打开汞灯遮光盖。从低到高调节电压（绝对值减小），观察电流值的变化，寻找电流为零时对应的V AK值，以其绝对值作为该波长对应的值，测量数据如下：波长/nm365577 频率 / 截止电压/V 频率和截止电压的变化关系如图所示：

由图可知：直线的方程是:y= 所以: h/e=× , 当y=0，即时，，即该金属的截止频率为。也就是说，如果入射光如果频率低于上值时，不管光强多大也不能产生光电流；频率高于上值，就可以产生光电流。根据线性回归理论：可得：k=，与EXCEL给出的直线斜率相同。我们知道普朗克常量, 所以，相对误差： 2 测量光电管的伏安特性曲线 1）用的滤色片和4mm的光阑实验数据如下表所示： 4mm光阑 I-V AK的关系 V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I V AK I

高中物理电学实验绘制小灯泡伏安特性曲线练习(含问题详解)

1.有一电阻R x，其阻值大约在40 Ω～50 Ω之间，需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材：有两种可供选择的电路，如图所示，实验要求多测几组电流、电压值，画出电流－电压关系图线。为了实验能正常进行并尽可能减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应该选择图所示电路，应选代号是的毫安表和代号是的滑动变阻器。答案：乙，A2，R1 2.检测一个标称值为5Ω的定值电阻。可供使用的器材如下： A．待检测定值电阻R x，全电阻约5Ω B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω D．电压表V1，量程15V，内阻约15KΩ E．电压表V2，量程3V，内阻约3KΩ F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω G．直流电源E，电动势3V，内阻不计（1）用伏安法测定R x的全电阻值，所选电流表_________（填“A1”或“A2”），所选电压表为________（填“V1”或“V2”）。（2）画出测量电路的原理图。

答案：（1）电流表选A1，电压表选V2；（2）外接，限流； 3.有一小灯泡上标有“6V 0.1A”的字样，现要测量灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用： A．电压表(0～3V，内阻约2.0kΩ) B．电压表(0～l0V，内阻约3.kΩ) C．电流表(0～0.3A，内阻约3.0Ω) D．电流表(0～6A，内阻约1.5Ω) E．滑动变阻器(30Ω，2A) F．学生电源(直流9V)及开关、导线等 (1)实验中所用的器材为_____________(填字母代号)． (2)在方框中画出实验电路图，要求电压从0开始测量．答案：（1）BCEF（2） 4.(2013合肥一模·13)