小灯泡伏安特性曲线实验报告范文
伏安特性曲线的测量实验报告
伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路元件伏安特性的测量实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。
线性电阻白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f,根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源1 台2.直流电压表1 块3.直流电流表1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管1 只7.稳压二极管1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文
小灯泡伏安特性曲线实验报告一、实验目的1、学习小灯泡伏安特性曲线的测定方法及仪器。
2、掌握伏安特性曲线的特性及其应用。
二、实验仪器与设备1、万用表2、小灯泡3、电路板4、直流电源三、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下,多变量之间的函数关系。
在电学领域中,伏安特性曲线即是电流与电压之间的关系。
在本实验中我们将通过电路板上的小灯泡来测定其伏安特性曲线。
小灯泡是一种阻值较小的电阻器件,其内部电阻包括灯丝电阻以及热散热器的电阻等。
在一定的电压条件下,小灯泡内通过电流的大小与亮度呈正比,从而使我们可以借助小灯泡的亮度反馈电平信号的大小。
四、实验过程在实验开始之前,我们首先还需要将实验设备进行准备,为了更好地测量温度与电流的关系,我们实验中一般会使用电阻式温度计,此时需要做好温度计测量装置。
然后,我们接通实验设备并进行调节,使得电路板上的小灯泡能够正常发光。
接着,我们将万用表调至伏安档,通过连接电阻调节器以及我们的小灯泡,进行电流与电压之间的测量,根据此时测得的数据可以绘制出伏安特性曲线。
在整个实验过程中,我们还需注意实验设备的安全性,每个实验现场中都应该设置保险装置以避免事故的发生。
五、实验结果根据我们实际测得的数据,我们可以得到小灯泡的伏安特性曲线,此时在小灯泡内部所产生的电流随电压增大的情况下,我们可以看到电流异象的表现。
此时,我们可以通过峰值与谷值之间的变化以及其最大值与最小值的变化来推断小灯泡的电阻值。
通过此曲线,我们还可发现电流随电压增大的趋势,此时我们可以推断小灯泡内部存在一定程度的电流与电压的关系。
在实验过程中,我们发现此关系是一个非线性的曲线,并且在一定的电流条件下变化趋势较为复杂。
六、结论通过本次实验,我们达成了以下的结论:1、小灯泡的伏安特性曲线是一种非线性的曲线。
2、小灯泡内部存在一定程度的电流与电压的关系。
3、小灯泡内部电阻值可通过峰值、谷值以及最大值等测量变量推断。
4、伏安特性曲线的特性及其应用是电学领域必须掌握的基本内容。
实验一 测小灯泡伏安特性曲线
实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理根据伏安法测电阻,测出多组U-I值,然后做出U-I图像。
线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,图像的斜率是线性元件的电阻;非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。
二、实验的考察层次层次1:仪器的读数(电压表和电流表的读数)层次2:实验电路图。
滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法。
层次3:仪器的选择:滑动变阻器选小电阻。
层次4:数据处理。
设计坐标,做U-I图像,或者I-U图像,计算电阻。
层次5:电表量程不够时需要改装电表(改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当,改装电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当)【2016 天津与2012 四川相似度很高】三、高考题呈现的特点1.主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。
2.仪器的选择问题,滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择,电流表根据小灯泡的额定电流选择,滑动变阻器选小电阻】3.内外接法的误差分析4.根据测出的数据做U-I图像(注意图像都是曲线)【典型立体剖析】考点1:实验原理和仪器选择★★[例1]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材有:A.小灯泡:规格为“3.8 V0.3 A”B.电流表:量程0~0.6 A,内阻约为0.5 ΩC.电流表:量程0~3 A,内阻约为0.1 ΩD.电压表:量程0~5 V,内阻约为5 kΩE.滑动变阻器:阻值范围0~10 Ω,额定电流2 AF.电池组:电动势6 V,内阻约为1 ΩG.开关一只,导线若干(1)为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节,因此电流表应选________.(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路,将如图所示的器材连成实物电路.答案(1)B(2)见解读图解读(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A,为减小读数误差,应让指针偏角大一些,故电流表选B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知,电路图如图甲所示,由电路图连接的实物电路如图乙所示.★★[例2]有一个小灯泡标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线.现有下列器材供选择:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~15 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~3 A,内阻1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示).(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.解读因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,故采用如图甲所示的分压式电路合适,这样电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据.因小灯泡额定电压为4 V,则电压表选0~5 V的A而舍弃0~15 V的B,小灯泡的额定电流I=0.5 A,则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω,调节不方便,故舍去.小灯泡内阻为电流表内阻的80.4=20倍,电压表内阻是小灯泡的10×1038=1 250倍,故电流表采用了外接法.答案(1)描绘小灯泡的I—U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据(2)A D E (3)如下图所示.考点2:数据处理及误差分析★★★【例3】图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材.(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图1中的实验电路图连接完整.(2)开关S闭合之前,图1中滑动变阻器的滑片应该置于_____端.(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图2中画出小灯泡的I-U特性曲线.【说明】:1.实验原理图2.数据描点,画图★★【例4】用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,铅蓄电池的电动势为8 V,滑动变阻器有两种规格:R1标有“5 Ω2 A”,R2标有“100 Ω20 mA”.各电表的量程如图甲所示.测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据.(1)滑动变阻器应选用__________;分压接法选小电阻(2)用笔画线代替导线,把图甲中的实物连成实验电路(有部分连线已接好);(3)测量时电压表示数如图乙所示,则U=________ V;(4)某同学根据实验测量得到的数据,作出了如图丙所示的I-U图像.分析图像不是直线的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)R1(2)实验电路如图所示(3)4.0(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻(或电阻率)变大解读(1)由于电压要从零开始调节,所以滑动变阻器应采用分压式接法,如果选用R2,滑动变阻器中的电流会超过20 mA,故选R1.(2)实验电路中电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法.(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻(或电阻率)变大.【高考题赏析】1.★【2009 天津 3 6】为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图甲所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。
电学元件的伏安特性研究实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电学元件的伏安特性研究实验报告篇一:电学元件的伏安特性实验报告v1实验报告预习报告【实验目的】l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法。
2.掌握测量电学元件伏安特性曲线的基本方法及一种消除线路误差的方法。
3.学习根据仪表等级正确记录有效数字及计算仪表误差。
准确度等级见书66页。
100mA量程,0.5级电流表最大允许误差?xm?100mA?0.5%?0.5mA,应读到小数点后1位,如42.3(mA)3V量程,0.5级电压表最大允许误差?Vm?3V?0.5%?0.015V,应读到小数点后2位,如2.36(V)【仪器用具】直流稳压电源,电流表,电压表,滑线变阻器,小白炽灯泡,接线板,电阻,导线等。
从书中学习使用以上仪器的基础知识。
【实验原理】给一个电学元件通直流电,测出元件两端的电压和通过它的电流,通常以电压为横坐标、电流为纵坐标画出元件的电流和电压关系曲线,称做该元件的伏安特性曲线。
这种研究元件特性的方法叫做伏安法。
用伏安法测量电阻时,线路有两种接法,即电流表内接和电流表外接。
电流表内接,测得电阻Rx永远大于真值Rx,适于测量大电阻。
电流表外接时测得的电阻值永远小于真值,适于测量小电阻。
不同的线路会引入不同的线路误差,在实验中要根据被测电阻的大小适当地选择测量线路,减少线路误差,以求提高测量准确度。
二极管是常用的非线性元件,欧姆定律虽然不适用,电阻不再为常量,而是与元件上的电压或电流有关的变量。
钨丝灯泡也是非线性元件,加在灯泡上电压与通过灯丝的电流之间的关系为I?KV常数。
n,其中K、n是与该灯泡有关的实验数据实验1电流表内接:实验4小灯泡电流表内接实验5二极管正向偏压电流表外接二极管反向偏压电流表内接实验报告电学元件的伏安特性伏安法既可以测量线性元件的阻值,又可以测量非线性元件的伏安特性,具有测量范围宽、适应性广等优点,因此被广泛使用。
【实验目的】l.学习使用基本电学仪器及线路连接方法(:电学元件的伏安特性研究实验报告)。
实验:测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)
绝密★启用前实验1:测绘小灯泡的伏安特性曲线规律总结:1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较上电压的RE2. 两种接法的适用条件(1)限流式接法:测量范围小,或者待测用电器阻值跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小.(2)分压式接法:测量范围大,或者待测用电器的电阻比滑动变阻器的总电阻要大.3.电流表的外接法和内接法的比较由于电压表、电流表并非理想电表,所以实验中要考虑电表的内阻。
大内偏大:测量大电阻用内接法,测量值比真实值偏大小外偏小:测量小电阻用外接法,测量值比真实值偏小本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多,经过电压表的电流比灯泡的电流小得多,因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流,所以本实验要用电流表的外接法。
一、单选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)1.要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线,所用器材如下a.小灯泡,型号为“3 V,0.6 A”b.电流表(0~0.6 A,内阻约1 Ω)c.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)d.直流电源(4 V,内阻不计)e.滑动变阻器(0~15 Ω)f.电键要求灯泡两端的电压从0开始连续调节,下列四个电路图应选哪一个?()A.B.C.D.2.(多选)如图所示,甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图,下列说法正确的是()A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R测>R真,乙中R测<R真C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪R V,故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫R A,故此法测较大电阻好二、多选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)3.(多选)实验中可以利用滑动变阻器来改变用电器R L两端的电压,可以有图中(a)、(b)两种电路.用R0表示滑动变阻器的全部阻值,选择哪个电路更合适,以下叙述中正确的是()A.若R0约为4R L,则采用电路(a)比较合适B.若R0约为4R L,则采用电路(b)比较合适C.若R0远小于R L,则采用电路(a)比较合适D.若R0远小于R L,则采用电路(b)比较合适4.(多选)如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是()A.Rx的测量值比真实值大B.Rx的测量值比真实值小C.Rx的真实值为99.8 ΩD.Rx的真实值为100.2 Ω分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)5.一只小灯泡,标有“3 V,0.6 W”字样.现用图示的器材测量该小灯泡的伏安特性曲线,(滑动变阻器最大阻值为10 Ω;电源电动势为6 V,内阻为1 Ω;电流表内阻为1 Ω,电压表的内阻为10 kΩ).(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用__________(选填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器的连接方式应采用________(选填“分压式”或“限流式”);(2)用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好).6.有一个额定电压为3.8 V,额定功率约为1 W的小灯泡,现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线,有下列器材可供选用:A.电压表V1(0~6 V,内阻约为5 kΩ)B.电压表V2(0~15 V,内阻约为30 kΩ)C.电流表A1(0~3 A,内阻约为0.1 Ω)D.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)E.滑动变阻器R1(10 Ω,5 A)F.滑动变阻器R2(200 Ω,0.5 A)G.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)H.开关、导线(1)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)(2) 实验中,电压表选,电流表选,滑动变阻器选.(请填写选项前对应的字母)(3) 测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字);随着电压增大,温度升高,小灯泡的电阻.(填“增大”,“减小”或“不变”)(4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 Ω的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为Ω的电阻.(结果保留两位有效数字)答案解析1.【答案】A【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线,用电压表测出灯泡电压,用电流表测通过灯泡的电流,滑动变阻器采用分压接法,因灯泡内阻为:,故灯泡内阻接近电流表内阻,故电流表采用外接法,故A正确,B、C、D错误.2.【答案】ACD【解析】甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法A正确;甲图实际测量值为灯泡和电压表并联之后的阻值,所以R测<R真,而乙图实际测量值为灯泡和电流表串联之后的值,所以R测>R真所以B错误;甲电路是由于电压表分流导致的实验误差,所以当R≪R V时,电压表分流较小,故此电路适合测量小电阻.反之则是乙图.所以C、D正确.3.【答案】AD【解析】若约为,根据串联电路分压规律可知,采用限流式接法,滑动变阻器调压范围大,故采用电路(a)比较合适,A正确,B错误;若远小于时,滑动变阻器采用分压式接法调压范围大,则采用电路(b)比较合适,故C错误,D正确.4.【答案】AC【解析】因为电流表和Rx直接串联,所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I,电压表并联在电流表和串联电路的两端,故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U,所以Rx的测量值Rx′=大于真实值Rx=Rx,故A对.Rx的真实值为:Rx===Ω=99.8 Ω,故C对.5.【答案】(1) 外接分压式(2)如图:【解析】(1)对灯泡由R==15 Ω,满足电压表内阻远大于小灯泡电阻,所以电流表应采用外接法;测量该小灯泡的伏安特性曲线,电压要从零开始,所以滑动变阻器的连接方式应采用分压式.(2)连接时导线不能交叉,并注意电流表应采用外接法,滑动变阻器的连接方式应采用分压式,如图所示:6.【答案】(1)B (2)ADE(3)16 Ω 增大(4)34【解析】(1)为描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,故应选E;灯泡额定电压为3.8 V,电压表应选择A,灯泡额定电流为:,电流表选择D,灯泡正常发光时的电阻:,电流表内阻为:,电压表内阻为,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路应选择图B所示电路;(2)由(1)分析可知,电压表选择A,电流表选择D,滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器选择E;(3)由图示图象可知,随增大,增大,实际功率增大,灯泡温度升高,电压与电流表的比值增大,灯泡电阻增大;由图示图象可知,电压:时,电流,此时灯泡电阻:;(4)灯泡正常发光时,串联电阻两端电压,串联电阻阻值.。
《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告-2
《描繪小燈泡の伏安特性曲線》の實驗報告一、實驗目の描繪小燈泡の伏安特性曲線,並對其變化規律進行分析。
二、實驗原理1.金屬導體の電阻率隨溫度の升高而增大,導致金屬導體の電阻隨溫度の升高而增大。
以電流I為縱坐標,以電壓U為橫坐標,描繪出小燈泡の伏安特性曲線I —U圖像。
2.小燈泡電阻極小,所以電流表應采用外接法連入電路;電壓應從0開始變化,所以滑動變阻器采用分壓式接法,並且應將滑動變阻器阻值調到最大。
三、實驗器材小燈泡一盞,電源一個,滑動變阻器一個,電壓表、電流表各一臺,開關一個,導線若幹,直尺一把。
四、實驗電路五、實驗步驟1.按照電路圖連接電路,並將滑動變阻器の滑片P移至A端,如圖:2.閉合開關S,將滑片P逐漸向B端移動,觀察電流表和電壓表の示數,並且注意電壓表示數不能超過小燈泡額定電壓,取8組,記錄數據,整理分析。
3.拆除電路,整理桌面,將器材整齊地放回原位。
六、實驗數據實驗次數ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧU(伏/V) 0.200 0.600 1.000 1.400 1.800 2.200 2.600 3.000 I(安/A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 七、實驗結果以電流I為縱坐標,以電壓U為橫坐標,描繪出小燈泡の伏安特性曲線I—U圖像。
八、實驗結論1.小燈泡の伏安特性曲線不是一條直線。
2.曲線原因の分析:根據歐姆定理,IU R =應該是一條直線,但是那僅僅是理想電阻,R 是恒定不變の 但是在現實の試驗中,電阻R 是會受到溫度の影響の,此時隨著電阻本身通過電流,溫度就會增加,R 自然上升,對於IU R =來說,R 代表圖線中の斜率,當R 不變時,圖像是直線,當變化時,自然就是曲線。
九、誤差分析1.測量時未考慮電壓表の分流,造成電流I の實際值大於理論值。
2.讀數時沒有讀准確,在估讀の時候出現誤差。
3.描繪圖像時沒有描繪准確造成誤差。
十、注意事項1.實驗前注意檢查電表是否指零,如果不指零,要調節定位螺絲使指針指零。
实验报告:描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告:姓名:班级:______________【实验目的】1.掌握用伏安法测电阻的电路设计(关键是内外接法)。
2.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的直线。
【实验原理】1、由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大,其电阻也随着温度的升高而增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。
2、实验中选用“3.8 V,0.3 A”的小灯泡,故电流表的量程选用0.6 A,电压表的量程选用15V。
由于这种规格的小灯泡的电阻很小,当它与电流表串联时,电流表的分压影响很大,为了减小实验误差,应采用电流表“外接法”。
本实验中,为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化,滑动变阻器应采用“分压接法”。
【实验器材】小灯泡(3.8 V,0.3 A)、电压表(0~3,0~15V)、电流表(0~0.6 0~3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。
【实验步骤】1、根据实验要求,设计实验的电路图如图所示。
2、根据电路图连接实验电路.用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路.滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,电流表的量程用0.6 A,电压表的量程先用0~3 V,电压超过3V时,采用15 V的量程。
3、测出小灯泡在不同电压下的电流值。
闭合电键S前,滑动变阻器的滑片P应位于最左端,这样闭合电键后,小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化,同时这样做也起到了保护用电器的作用,防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表。
闭合电键S后,使滑动变阻器的滑片户由左向右移动,在0~3.8 V范围内读取并记录12组不同的电压值U和电流值I,并将测量结果填人实验记录表中。
由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲,故0.3V左右测绘点要密,否则将会出现较大的误差。
4、在坐标纸上画出伏安特性曲线在坐标纸上,以U为横轴,以I为纵轴,建立平面直角坐标系,根据实验测得的数据,描出各组数据所对应的点,将描出的各点用平滑的曲线连接起来,就得到了小灯泡的伏安特性曲线。
实验:测定小灯泡的伏安特性曲线正式文档精选全文完整版
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 流更准确。
滑动变阻器采用“分压接 法”.可使小灯泡两端的电压 从零开始连续变化。
实验器材
小灯泡、电流表、电 压表、滑动变阻器、电源、 电键、导线
实验步骤
(1) 按 照 如 图 所 示 的 电 路图连接成实验电路(安 培表外接,变阻器用分压 式,开关处于断开状态, 变阻器触头位于电压表读 数为零处)。
一、电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表 测出通过电阻的电流I,利用部分电路欧姆定律 可以算出电阻的阻值R,
RU I
一、电阻的测量 伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫
“外接法”
V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫
“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种 方法测量电阻都有误差.
电流表内接法
电压表示数
UV U R U A U R
V
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
A R
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明:误差来源于电流表的分压,分压越少,误差越小.所以该电
路适合测量大电阻,即
R R A
电阻的测量
伏安法测电阻
外接法
பைடு நூலகம்
误差来源 伏特表的分流
测量结果 R真>R测
图
测得Rx的误差较100小0Ω,测量值Rx=
.
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
(b)
例5:为了测绘小灯泡的伏安特性曲线,下列实物连
小灯泡伏安特性曲线实验论文
设计性实验:测量小灯泡的伏安特性曲线实验论文摘要:中学阶段我们接触到了几种测小灯泡伏安特性曲线的方法,其中最常用的有内接限流法、内接分压法、外接限流法、外接分压法等。
而这几种方法在理论上和实验环境上都有所不同,这就导致了对同一个小灯泡进行伏安特性曲线测量时,实验结果会存在一定的差异,随之得出小灯泡的伏安特性曲线也会有所不同。
我们知道利用伏安法来测小灯泡的伏安特性曲线是非常简单的,但是熟练掌握伏安特性曲线的同学就会知道,基于伏安法测电阻的基础上,用不同的实验电路测出的小灯泡的伏安特性也会有一定差异。
关键词:内接限流法、内接分压法、外接限流法、外接分压法、伏安特性曲线、电阻一、实验原理及方法:当一个电子元件接入电路构成闭合回路,其两端的电压与通过它的电流的比值即为该条件下电子组件的电阻。
若电子元件两端的电压与通过它的电流成固定的正比例,则其伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件;而当电子元件两端的电压与通过它的电流不成固定的正比例时,其伏安特性曲线是一条曲线,这类元件称为非线性元件。
一般金属导体的电阻是线性电阻,其伏安特性曲线是一条直线。
电阻是电子元件的重要特性,在电学实验中我们经常要测量其大小。
在要求不是很精确的条件下,我们可以采用伏安法测电阻,即测出被测元件两端的电压U和通过它的电流I,然后运用欧姆定律R=U/I,,即可求得被测元件的电阻R。
同时,我们也可以运用作图法,作出其伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。
伏安特性曲线是直线的电阻称为线性电阻,否则则为非线性电阻。
非线性电阻的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映其特性。
用伏安法测电阻,原理和操作都很简单,但由于电表有一定的内阻,必然就会给实验带来一定的误差。
所以应采用相应的方法接入电表。
(一)电表接法法一:电流表外接法法二:电流表内接法∵ I > I X ∵ U>U∴R测=U/IA<Rx=U/IX ∴R测=U/IA<Rx=U/IX故此接法用于测量小电阻故此接法用于测量大电阻由于小灯泡的电阻不大,故此采用法一。
电子元件的伏安特性曲线实验报告
电子元件的伏安特性曲线实验报告实验一电子元件伏安特性的测定一、实验目的1.掌握电压表、电流表、直流稳压电源等仪器的使用方法2.学习电阻元件伏安特性曲线的测量方法3.加深理解欧姆定律,熟悉伏安特性曲线的绘制方法二、原理若二端元件的特性可用加在该元件两端的电压U 和流过该元件的电流I 之间的函数关系I =f (U )来表征,以电压U 为横坐标,以电流I 为纵坐标,绘制I-U 曲线,则该曲线称为该二端元件的伏安特性曲线。
电阻元件是一种对电流呈阻力特性的元件。
当电流通过电阻元件时,电阻元件将电能转化为其它形式的能量,例如热能、光能等,同时,沿电流流动的方向产生电压降,流过电阻R 的电流等于电阻两端电压U 与电阻阻值之比,即RU I(1-1)这一关系称为欧姆定律。
若电阻阻值R 不随电流I 变化,则该电阻称为线性电阻元件,常用的普通电阻就近似地具有这一特性,其伏安特性曲线为一条通过原点的直线,如图1-1所示,该直线斜率的倒数为电阻阻值R 。
线性电阻的伏安特性曲线对称于坐标原点,说明在电路中若将线性电阻反接,也不会不影响电路参数。
这种伏安特性曲线对称于坐标原点的元件称为双向性元件。
白炽灯工作时,灯丝处于高温状态,灯丝的电阻随温度升高而增大,而灯丝温度又与流过灯丝的电流有关,所以,灯丝阻值随流过灯丝的电流而变化,灯丝的伏安特性曲线不再是一条直线,而是如图1-2所示的曲线。
半导体二极管的伏安特性曲线取决于PN 结的特性。
在半导体二极管的PN 结上加正向电压时,由于PN 结正向压降很小,流过PN 结的电流会随电压的升高而急剧增大;在PN 结上加反向电压时,PN 结能承受和大的压降,流过PN 结的电流几乎为零。
所以,在一定电压变化范围内,半导体二极管具有单向导电的特性,其伏安特性曲线如图1-3所示。
图1-1 线性电阻元件的伏安特性曲线图1-2 小灯泡灯丝的伏安特性曲线图1-4 稳压二极管的伏安特性曲线稳压二极管是一种特殊的二极管,其正向特性与普通半导体二极管的特性相似。
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文.doc
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文篇一:《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,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。
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《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。
描绘小灯泡的伏安特性曲线实验
一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线,分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)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接起来,就可得到小灯泡的伏安特性曲线.2.小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,当它与电流表(量程为0.6 A)串联时,电流表的分压影响很大,故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,即测出U、I的值,电流表应采用外接法;为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡(3.8 V,0.3 A)或(9 V,0.7 A)一只,电压表(0~3 V~15 V)、电流表(0~0.6 A~3 A)各一只,滑动变阻器一只,学生低压直流电源(或电池组)、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.五、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作出I-U图线,要求测出电压从零变化至U额的多组数据,因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端,调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀,间隔大致相等,作图时两坐标轴的标度要适当,使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画I-U曲线时,不能画成折线,而应画成平滑的曲线,偏差较大的点应舍弃.一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法(1)基本原则①安全——不损坏实验器材.②精确——尽可能减少实验误差.③方便——便于实验操作、读数和数据处理.(2)实验仪器的选取①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.②用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值,一般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为宜.2.滑动变阻器的两种接法及选择方二、螺旋测微器2.原理:精密螺纹的螺距是0.5 mm,即K每旋转一周,P前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,每一等份表示0.01 mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.01 mm.因此,从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.用它测量长度,可以精确到0.01 mm,还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法:先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读),即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为mm).如图50-5所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为14.5格,最后的读数为:2.0 mm+14.5×0.01mm=2.145 mm.图50-54.注意事项(1)测量前需校对零点:先使测砧A与测微螺杆并拢,观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合,否则应加以修正.2)读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.(3)测量时,当螺杆P快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K ′,并拧紧固定旋钮.这样做既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确.(2)在不知道Rx 、RV 、RA 的大约值时,可用试触法.如图50-8所示,触头分别接触a 、b ,如表变化大,说明 表分压大,应选外接法;如 表变化大,说明 表分流大,应选内接法.2.电流表内接法与外接法的选择方法(1)直接比较法:当R x ≫R A 时用内接法;当R x ≪R A 时用外接法.本实验一般选择3伏电源,3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千 内接法 外接法电路图误差分析电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流 I 测=I x +I V 电阻测量值R 测=U 测I 测=R x +R A >R x 测量值大于真实值 R 测=U 测I 测=R x R V R x +R V <R x 测量值小于真实值 适用条件R x >R A R V R x <R A R V欧),安培表0.6安挡(内阻约为0.1欧),金属丝电阻大约5~10欧,显然应取外接法,但待测电阻往往很不直观,这就需要用下面两种方法确定测量电路.(2)临界值计算法:由误差理论知当R x=R A R V时,内接法、外接法一样,我们称R A R V为临界值;R x>R A R V时,可用内接法;R x<R A R V时,可用外接法.(3)测试判断法:当R x、R A、R V大约值都不清楚就用测试判断法.如图1所示,将单刀双掷开关S分别接触a点和b点,若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大,则说明伏特表分流影响较大,应该选内接法;若伏特表示数变化比安培表示数变化大,则说明安培表分压影响较大,应该选外接法.二、限流电路和分压电路1.限流电路如图3所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围:U≥U用≥UR用R0+R用;电流调节范围:UR用≥I用≥UR0+R用.即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小.要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R0.另外,使用该电路时,在接通前滑片P置于电阻最大的位置.2.分压电路如图4所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联后再与滑动变阻器的右边串联.注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且电流不相同.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围为U≥U用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大.电流调节范围为ER用≥I用≥0.使用分压电路,当R0<R用时,调节性能好.通电前,滑片P置于A端,使U用=0.3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.(2)要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.(3)采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.在安全(I 滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R 用≤R 0,原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法;而若R 用≫R 0,则只能采用分压电路.三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中,电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围,依据电压、电流的调节范围选择电表.一般依据下列原则:(1)在不超过量程的前提下,选择小量程电表.(2)电表的读数一般不应小于量程的13. 2.电表的读数方法最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一位按110估读,如最小刻度是1 mA 的电流表,测量误差出现在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.最小分度是“2”或“5”的电表,测量误差出现在同一位上,同一位分别按12或15估读.如学生用的电流表0.6 A 量程,最小分度为0.02 A ,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格读数,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0、1、2…9;学生用的电压表15 V 量程,最小分度为0.5 V ,测量误差出现在伏特的十分位上,只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为单位读数时,十分位上的数字可能为0、1、2…9.。
实验报告:测量小白炽灯泡的伏安特性曲线2
U=0.31I2.13 (U、I 的单位为 mV、mA,换算为国际单位为 U=760.96I2.13)
八、误差分析: 1、读数误差:由于电流表测量的是流过灯泡和电压表的总电流,因此电流表的值比流过灯泡
x2
2
x
……………… 公式(1)
相关量的计算公式:(下表 n 为实验次数,这里 n=20)
相关 量:
所用 公式
x
n
xi
x i 1 n
y
n
yi
y i1 n
xy
n
xi yi
xy i 1 n
x2
n
xi 2
x 2 i1 n
y2
n
yi 2
y 2 i1 n
X
1 n
n i 1
Xi
1 n
(4.60+5.30+……+8.61+8.70)=7.13
ln I 3.93 4.09
200
24.0
5.30 3.18 2500
67.1
7.82 4.21
300
27.0
5.70 3.30 3000
74.1
8.01 4.31
400
29.3
5.99 3.38 3500
81.0
8.16 4.39
500
31.2
6.21 3.44 4000
87.1
8.29 4.47
5
相关量:
x
y
xy
x2
y2
所得值:
7.13
3.90
28.46
52.19
15.53
1、
实验 测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线[学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法,并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法,能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法.一、电流表的内接法和外接法的比较1.两种接法的比较2.(1)直接比较法:当R x?R A时,采用内接法,当R x?R V时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法当R x>时,用电流表内接法,当R x<时,用电流表外接法,当R x=时,两种接法效果相同.(3)试触法:图1如图1,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.二、滑动变阻器两种接法的比较1.实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在I-U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来,即得小灯泡的伏安特性曲线,电路图如图2所示.图22.实验器材学生电源(4~6V直流)或电池组、小灯泡(“4V0.7A”或“3.8V0.3A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸.3.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值,确定电流表、电压表的量程,按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开,滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零) (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组电压U和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I,填入下表.(4)4.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系.(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点.(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线.5.实验结果与数据分析(1)结果:描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线,而是向横轴弯曲的曲线.(2)分析:灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲,即斜率变小,电阻变大,说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.6.注意事项(1)因I-U图线是曲线,本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值,因此滑动变阻器应采用分压式接法.(2)由于小灯泡的电阻较小,故采用电流表外接法.(3)画I-U图线时纵轴、横轴的标度要适中,使所描绘图线占据整个坐标纸为宜,不要画成折线,应该用平滑的曲线连接,对个别偏离较远的点应舍去.一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例1有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线.现有下列器材供选择:A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)C.电流表(0~3A,内阻1Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(500Ω,1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图3________(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验,请说明理由:______________________________________________________________________ __.图3(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示).(3)请根据(1)中所选电路,把图4中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.图4答案(1)甲描绘小灯泡的I-U图线所测数据需从零开始,并要多测几组数据(2)A D E(3)如图所示解析因实验目的是要测绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,故采用题图甲所示的分压式电路合适,这样小灯泡两端的电压可以从零开始调节,且能方便地测出多组数据.因小灯泡额定电压为4V,则电压表选0~5V 的A,而舍弃0~15V的B,因15V的量程太大,读数误差大.小灯泡的额定电流I=0.5A,则电流表应选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8Ω,调节不方便,电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差,故舍去,则应选E.小灯泡电阻为电流表内阻的=20倍,电压表内阻是小灯泡电阻的=1250倍,故电流表采用了外接法.二、实验数据的处理例2图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.图5(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.(2)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端;②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是___________________.②图线表明导体的电阻随温度的升高而________.③小灯泡正常工作时的电阻约为________.(保留到小数点后一位)答案(1)见解析图(2)①左③见解析图(3)①先不变,后逐渐增大②增大③14.6Ω解析(1)与实物电路相对应的电路图如图所示.(2)①为保护电路安全,开关闭合之前,题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端.③根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图所示.(3)①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是先不变,后逐渐增大.②图线表明导体的电阻随温度的升高而增大.③根据I-U图线可得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为R=Ω≈14.6Ω.1.首先要根据表中数据选择合适的标度;2.描点后用平滑的曲线连接,个别偏离较远的点应舍去.1.在图6中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是()图6A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R测>R真,乙中R测<R真C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R?R V,故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R?R A,故此法测较大电阻好答案 B解析题图甲叫做电流表的外接法,题图乙叫做电流表的内接法,A正确;题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R=可知,R测<R真;R越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻;题图乙由于电流表的分压,导致电压的测量值偏大.由R=得R测>R真,R越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,B错误,C、D正确;故选B.2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,所用器材有:小灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等,要求小灯泡两端电压从0开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”).(2)某同学已连接如图7所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.图7①____________________________________________________________________ ____.②____________________________________________________________________ ____.答案(1)分压(2)①开关S不应闭合,应处于断开状态②滑动变阻器滑动触头P位置不当,应将其置于b端1.有一未知电阻R x,为较准确地测出其阻值,先后用图1中甲、乙两种电路进行测试,利用甲图测得的数据是“2.8V 5.0mA”,而用乙图测得的数据是“3.0V4.0mA”,那么该电阻测得的较为准确的情况是()图1A.560Ω,偏大B.560Ω,偏小C.750Ω,偏小D.750Ω,偏大答案 D解析由于=<=,即电流表的变化大,电压表的分流作用大,根据试触法的原则,可知用电流表内接法比较准确,用题图乙电路,此时电阻为R===750Ω.在电流表的内接法中,测量值大于真实值,故选D.2.要测绘一个标有“3V0.6W”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);电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);开关一个、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图中的________(填字母代号).答案(1)A(2)B解析(1)根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”,而“分压电路”需要用总阻值较小的滑动变阻器,故选A.(2)在(1)中已经明确了控制电路,然后要选择电流表的接法,题中==3,而==200,可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显,故而应选择电流表的外接法,综上可知电路图应选用图B.3.图2是小组同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.图2图3(1)根据图2在虚线框中画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图3中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V.所示读数为:①________、②________、③________、④__________.两组数据得到的电阻分别为________和________.答案见解析解析(1)由实物连接图可知电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6A时,最小刻度为0.02A,读数读到小数点后两位,所以①表示数为0.10A,②表示数为0.24A;电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,应估读到0.01V,所以③表示数为2.00V,④表示数为0.28V,根据欧姆定律R1==≈8.3Ω,R2==Ω=2.8Ω.4.“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约为0.3A)B.电流表A(0~0.6A,内阻约为0.5Ω)C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ)D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)F.电源(6V,内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”).(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图4甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.图4(3)该同学根据实验数据作出了如图乙所示的U-I图像,根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”).答案(1)R1(2)如图所示(3)增大解析“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验应该设计成分压电路,滑动变阻器选择阻值范围小的R1.由于小灯泡电阻小,采用电流表外接法.根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大.5.在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据,如图5是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)图5(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是______________________________________________________________________ __;(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”);(4)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是_______________________________________.答案(1)连线如图(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了(3)右(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法,这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大,而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好,只能将电压表与灯泡直接并联,采用电流表的外接法,这样误差较小.(2)由于整个电路分成两条支路,电压表这条支路无故障,而灯泡这个支路出故障,只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致,导致电压表直接接入干路,电阻过大,滑动变阻器无法控制电流,电流表几乎不偏转.(3)小灯泡的额定电压为2.5V,要增大电压必须调节滑动变阻器,让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大,所以P要向右滑动.(4)从伏安特性曲线可以看出,电压升高时,电压表示数与电流表示数的比值增大,故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大.。
测绘小灯泡的伏安特性曲线
灯泡伏安特性曲线
描述小灯泡两端电压与通过其电流的关系。
灯泡发光效率
随电压增加而提高,但电压过高会损坏灯泡。
灯泡的伏安特性曲线
1
测绘的基本原理
2
3
伏安表、电源、滑动变阻器、开关、小灯泡等。
测绘仪器
连接电路图,调整滑动变阻器滑片,控制小灯泡两端电压,记录伏安表的示数。
测绘步骤
根据测绘数据绘制伏安特性曲线,分析曲线特征。
详细描述
06
实验结论与展望
03
了解了小灯泡的电阻随温度变化的现象
实验结果表明,小灯泡的电阻随着温度的升高而增大,这反映了金属导体的电阻随温度变化的规律。
实验结论
01
成功绘制了小灯泡的伏安特性曲线
通过实验数据,可以观察到小灯泡的电流随着电压的变化而变化的规律,成功绘制出了伏安特性曲线。
02
验证了欧姆定律
电流表
量程
电压表的量程通常为0-2V或0-6V。
内阻
电压表的内阻通常为几千欧姆到几十千欧姆不等。
电压表
类型
导线通常为铜导线或镀银导线。
长度
导线的长度通常为几十厘米到几米不等。
导线若干
类型
开关可以为机械开关或半导体开关。
额定电流
开关的额定电流通常与电源电流相同。
开关若干
04
实验步骤
连接电路
按照电路图搭建电路,确保连接正确无误。
开始实验,记录数据
1
分析数据,绘制伏安特性曲线
2
3
将实验测得的数据整理成表格,包括电压值和对应的电流值。
根据数据绘制伏安特性曲线,横坐标为电压,纵坐标为电流。
分析曲线的形状和变化趋势,了解小灯泡的伏安特性。
描绘小灯泡伏安特性曲线实验报告高中物理电路部分北京育中
实验描绘小电珠的伏安特性曲线
实验报告
【实验日期】:
【实验同组人】:
【实验目的】:
【实验原理】
实验电路图【实验步骤】:
1.按照电路图连接线路。
2.通过改变滑动变阻器R的阻值,测量多组U,I数据并记录数据。
3.在U-I坐标图中,标出所记录的数据对应的数据点。
4.根据数据点,描绘小电珠伏安特性曲线。
5.拆除线路,规整仪器。
【实验结论】:
【思考】:
1.小电珠的伏安特性曲线反映出它的电阻具有什么特点?
2.本实验为什么采用分压电路?滑动变阻器选取时应注意什么?3.为什么电流表采用外接电路?。
【报告】伏安特性实验报告
【关键字】报告伏安特性实验报告篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案)实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点尝试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。
二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。
任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。
线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。
该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。
常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。
在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。
(a)线性电阻(b)白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点尝试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(U),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源1 台2.直流电压表1 块3.直流电流表1 块4.万用表1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管1 只7.稳压二极管1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。
调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。
2将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。
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2020
小灯泡伏安特性曲线实验报告范
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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
《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)
实验器材
小灯泡,电流表,电压表,变阻器,直流电源,开关,导线等。
实验提示
小灯泡的通电后,灯丝的电阻受灯丝的影响。
低温时灯丝的
电阻的变
化与温度升到较高时电阻变化是不一样的。
评分标准(10分)
⑴正确写出实验原理和计算公式,2分。
⑵正确的写出测量方法,1分。
⑶写出实验内容及步骤,1分。
⑷正确的联接仪器、正确操作仪器,2分。
⑸正确的测量数据,1。
5分。
⑹写出完整的实验报告,2。
5分。
(其中实验数据处理,1分;实验结果,0。
5分;整体结构,1分)
篇三:《测量小灯泡伏安特性曲线》实验报告
一、实验目的
1、学习测量非线性元件的伏安特性,掌握测量方法、基本电路;
2、描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律;
3、验证公式UKI的正确性,并计算出K和n的值;
4、学会对非线性关系的线性化处理。
5、掌握用变量代换法把曲线改直线进行线性最小二乘法进行曲线拟合。
6、掌握建立经验公式的基本方法。
二、实验器材
学生电源(6~10V直流),小灯泡(“6。
3V0。
15A”),电流表(内阻较小),电压表(内阻很大),滑动变阻器,开关和导
线。
三、实验原理
(1)测量伏安特性曲线
电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线,不同电学元件的伏安特性曲线不同。
电阻的伏安特性曲线�D�D线性,小灯泡的伏安特性曲线�D�D非线性,二极管(正向和反向)的伏安特性曲线�D�D非线性。
IURI1R
根据部分电路欧姆定律,可得U,即在U~I坐标系中,图线的斜率等于电阻的倒数。
但由于小灯泡的电阻会随温度的改变而变化,小n灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKI,K 和n是灯泡的有关系数。
表示非线性元件的电阻有两种方法,一种叫静态电阻(或叫直流电阻),用RD表示;另一种叫动态电阻(或叫微变电阻),用rD表示,它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。
动态电阻可以通过伏安曲线求出,如图1所示,图中Q点的静态电阻rDdUdIRDUQIQ,动态电阻rD为n1dkIdxnknI。
IQ
图1Rg。