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1、测绘小灯泡的伏安特性曲线,温州中学 胡世良,【实验目的】,1.了解小灯泡伏安特性。 2.练习分压电路的连接。 3.练习连接电路，学会几种最基本的电学仪器和电表的使用。 4.学会分析伏安法测量的电表接入误差，正确选择测量电路。 5. 学会用作图法处理实验数据。,电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过它的电流之间的关系特性。,这种关系既可以用它的 曲线表示，也可以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。,在一定温度下，在待测电阻 两端加上直流电压，即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出电压 和电流 的数值则可由欧姆定律计算出其电阻值,【实验原理】,一、基本原理,这种测量电阻的方法称为伏安
2、法。用伏安法测电阻时，通常要测多组数据，若 为常量则被测元件是线性电阻；若 不是常量，则被测元件呈非线性电阻特性。,二、测量方法及其系统误差 由于电压表和电流表都存在内电阻所以在实际测量中所得的电压 或电流 就与被测元件两端的电压或与通过它的电流的真实值不同，由式(1-1)计算出的 也就与 的真实值不一致，即存在系统误差。下面对两种测量方法及其系统误差进行分析。,1. 电流表内接法 如图1-1(a)，电流表与被测电阻串联在电压表所范 围内，此种测量方法称为电流表内接法，简称内接法。,V,V,A,A,图1-1,(a) 电流表内接法,(b) 电流表外接法,(1-2),由式(1-2)可见，只有当 时
3、，近似用 ，才能使测量误差较小。,2. 电流表外接法 如图1-1(b)，电压表与被测电阻并联，电流表在电压表所测范围外，此种测量方法称为电流表外接法，简称外接法。,(1-3),由式(1-3)可见，只有当 时，近似用 ，才能使测量误差较小。,因此，要较准确地测量电阻的值，应首先知道 、 、 的大概值，从而选择合适的测量电路，以减小测量的系统误差。,二极管的结构及其基本特性 二极管由半导体材料组成。当一块P型半导体和N型,图为半导体二极管的伏安特性曲线。由图可以看出，其电压和电流之间不是线性关系，所以称二极管为非线性电阻元件。二极管的特性是单向导电性。当正向电压较小时，二极管呈现出电阻很大，正向电
4、流很小；当电压超过一定数值(称为开启电压)以后，二极管电阻变得很小(一般为几十欧姆)，于是电流增长很快。二极管加反向电压时，呈现的电阻很大，通常在以上，而且反向电压增加，反向电流几乎不变。当反向电压增加到一定数值后，反向电流突然增大，对应电流突变这一点的电压称作二极管的反向击穿电压。,2、实物连接,【实验步骤】,1、设计实验电路,（1）连接实物图,（2）连接实物,设计记录表格,U/V,I/A,电流表读数,若是03A档，,最小分度为,读数应为,1/10为0.01A,0.1A，,1.73A,电压表读数,若是03V档，,最小分度为,1/10为0.01V。,读数应为,0.1V,2.24V,【实验结论及分析】,描绘出的图线是一条 线。曲线上一点与原点的连线的斜率随电压的增大而 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而 。,曲,减小,增大,【误差分析】,1、读数时的视觉误差。,2、由于电压表的分流，使电流表的示数总大于流过小灯泡的这时电流，从而产生误差。,
