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测绘小灯泡的伏安特性曲线

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实验目的

通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握利用分压电路改变电压的基本方法,认识线性元件和非线性元件。

实验原理

小灯泡的钨丝电阻随着电压升高(灯丝温度升高)而变大。利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压与通过的电流,绘出 I-U 图像,由电阻的定义 R= U/I 可知,I-U 图像是一条通过原点的曲线。

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

高中物理通用组合仪器箱

电流表

1

 

2

高中物理通用组合仪器箱

电压表

1

 

3

恒定电流

滑动变阻器20

1

 

4

恒定电流

小灯泡3.8V

1

 

5

恒定电流

小灯座模块

1

 

6

恒定电流

鳄鱼夹

3

 

7

恒定电流

双向两档开关

1

 

8

恒定电流

直线插座模块

1

 

9

恒定电流

单端插座模块

2

 

11

恒定电流

红黑香蕉导线

8

 

12

 

移动式多功能电源

1

 

操作要点

1、实验前,应对电压表、电流表进行调零。

2、分压式电路试小灯泡两端电压变化较大(0-U)。小灯泡电阻较小,避免由于测量方式(电流表内、外接)不同而产生的系统误差较大,电流表应外接电路中。

3、实验前注意检查电压表和电流表接线柱的正确,以及选择合适量程,原则是:在测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程左右,以免造成误差和电表损坏。

4、移动滑动变阻器的滑片时注意要用力均匀,防止滑片与电阻接触不良。

实验步骤

1、按照下侧电路图搭建分压电路实物图。

2、电路连接后检查滑动变阻器滑片的位置,使滑片移动到最左端,实验开始时,小灯泡两端电压最小。

3、打开电源开关,接通直流电源,调节电源旋钮为6V

4、打开电路中的开关,观察电压表和电流表的指针偏转是否正常。正常后记录数据填入表格1

5、将滑动变阻器的滑片向右少量移动,每次尽量使电流强度相隔0.02以上,且电压表的数值刚好位于刻度上为宜。记录测量的电压表和此时电流表数值填在表格1中。

6、多次重复步骤五,用R=U/I算出被测电阻的电阻值,将测量数据填入下表格1。切断开关,关闭电源。

表格1

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

U/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I/A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R/Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7、在图中依据表格1找出小灯泡I/U的坐标点,并用描点法连接各坐标点成一曲线图。

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