1.实验目的
(1)掌握伏安法测电阻的电路设计(关键是内、外接法的特点)
(2)理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的直线
2.实验原理
随着电流的增大,小灯泡的功率也增大,温度升高,灯丝电阻增大,所以灯丝电阻并不是一个定值,电流与电压成正比在此并不适用.由于电流越大,灯丝电阻越大,它的伏安特性曲线(I-U图线)并不是一条直线,如图所示.
在该曲线上,任意一点与原点连线的斜率表示该点电阻的倒数,斜率越小,电阻越大.
3.实验器材
“4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小灯泡,4~6V的学生电源(或电池组),0~10Ω的滑动变阻器,0~15V的电压表,0~3A的电流表,开关一个,导线若干.
4.实验步骤
(1)选择合适的仪器并按如图所示的电路连接好.
(2)将滑动变阻器滑到A端后,闭合开关.
(3)将滑片从A端逐渐向B端移动,在灯泡额定电压范围内读取几组不同的电压值和电流值,并制表记录图
(4)断开开关,拆下导线,将仪器恢复原状.
(5)以1为纵轴,U为横轴,画出I-U图线并进行分析.
5.注意事项
(1)由于被测小灯泡灯丝的电阻较小,为减小误差应采用电流表外接法.
(2)本实验要作I-U图线,需多测几组包括零在内的电压、电流值(大约12组),因此滑动变阻器要采用分压接法.
(3)开关闭合前滑动变阻器滑片滑到使小灯泡上所分电压为零的位置,如图中,
滑动变阻器滑片在开始时应滑到A端.
(4)开关闭合后,调节滑动变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值.移动滑片时应注意电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压.
(5)在坐标纸上建立一个直角坐标系,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸.用平滑的曲线将各数据点连接起来,误差较大的点应舍去.