1、1第4讲 实验:描述小灯泡的伏安特性曲线 第十章恒 定 电 流21.实验目的掌握伏安法测电阻的电路设计(关键是内、外接法的选择).理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线.32.实验原理由于电流增大,小灯泡的功率也增大,温度升高,电灯丝材料的电阻率增大,因此电灯丝的电阻增大,所以灯丝电阻并不是一个定值.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,其I-U图线应大致如图10-4-1所示,在该曲线上,任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压与电流下)的电阻的倒数,斜率越小,电阻越大.图10-4-143.实验器材“4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小
2、灯泡,46V学生电源(或34个电池组成的电池组),010的滑动变阻器,015V的电压表,03A的电流表,开关一个、导线若干.54.实验步骤(1)选取适合的仪器按如图10-4-2所示的电路连接好.(2)将滑动变阻器滑片调节到A端后,闭合开关.图10-4-26(3)使滑动变阻器的值由小到大逐渐改变,在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值,并制表记录.(4)断开开关,拆下导线,将仪器恢复原状.(5)以I为纵轴,U为横轴,画出I-U曲线并进行分析.7现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图10-4-3中用表示)的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1V4V.图10-4-38现有
3、器材:直流电源E(电动势4.5V,内阻不计),电压表V(量程4.5V,内阻约为4104),电流表A1(量程250mA,内阻约为20),电流表A2(量程500mA,内阻约为1),滑动变阻器R(最大阻值约为30),电键S,导线若干.(1)如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,图10-4-3甲、乙中两个电路应该选用的是.9(2)所需的器材如图10-4-3丙所示,请以笔画线代替导线,将实物连接好.图10-4-3丙10(1)A2;甲图(2)实物连线如图11在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,有以下器材:A.小灯泡L(3V、0.6A)B.滑动变阻器R(010)C.电压表V1(03V
4、)D.电压表V2(015V)E.电流表A1(00.6A)F.电流表A2(03A)G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干(1)为了减小误差,实验中应选电流表,电压表.12(2)在图10-4-4虚线框内按要求设计实验电路图(部分线已画好).图10-4-413(3)下表是一次实验中测得的实验数据,请根据实验数据作出I-U图象,并分析该图象形成的原因.I/A00.100.200.260.300.36U/V00.050.140.210.300.48I/A0.400.440.480.520.56U/V0.701.021.481.962.5014实验仪器的选择及实验原理的设计.(1)因灯泡(3V,0.6A),故电流表选E(00.6A),电压表选C(03V).(2)要求画成滑动变阻器分压式接法(电流表最好是外接法),电路图如下图所示.15(3)图象如下图,其形成原因是随着电压、电流的增大,小灯泡功率增大,温度升高,导致电阻率、电阻的变大.