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1、高二物理恒定电流实验报告 实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法实验原理 1据部分电路的欧姆定律知，在纯电阻电路中，电阻R两端的电压U与电流I成正比，即U=IR，其UI图线是一条过原点的直线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06 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，
2、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(03,015V)、电流表(00.6 03 A)、滑动变阻器(20)、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03 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
3、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03.8 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UV00.050.150.200.300.400.500.701.01.52.02.5IA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
4、曲线坐标系中，横、纵轴的标度要适中，以使所描绘的图线占据整个坐标纸为宜。5实验完毕，将实验仪器摆放整齐注意事项1实验前应检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度若不指零，转动机械调零旋钮，直到指针对准零刻度为止2、实验中，要注意电流表、电压表的正确接法，电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端，并使电流从“+”接线柱流人电表，从“一”接线柱流出电表且电流表采用外接法3、要注意电表量程的选取电流表取06A的量程，电压表选用015 V的量程4、滑动变阻器采用分压接法，闭合电键之前，应使滑片位于最左端。闭合电键后，移动滑片P时，眼睛要盯着电压表，当指针指在所设电压值时，停止滑动读出电流表所示的电流
5、值，这样做也可以防止电压表电压过大而烧坏电表5、实验中，若采用“3.8V，0.3A”的小灯泡，在图线拐弯处要尽量多测几组数据，以减小实验误差，加在小灯泡上的电压不得超过其额定值6、在电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动滑片，以免电压过大，将小灯泡烧坏7、画伏安特性曲线时，不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应舍弃 实验思考题1、灯泡的伏安特性曲线为什么不是直线? 在测电压时能否由大到小进行测量？2、在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V，3 W”，其他选用的仪器有_ 电流表Al(量程3A，内阻0.2) 电流表A2(量程0.6 A，内阻1) 电压表V1(量程3V，
6、内阻20k) 电压表V2(量程15V，内阻60K) 变阻器R1(01000，0.5 A) 变阻器R2(020，2A) 学生电源(68V) 开关S及导线若干实验中要求在06V范围内读取并记录下12组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡的伏安特性曲线在上述器材中，电流表应选用_，电压表应选用_变阻器应选用_在下面的方框中画出实验的电路图3、某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组数据：编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光
7、情况不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光（1）试在坐标纸上画出U-I图。当U1.40V时，灯丝温度逐渐升高，其电阻随温度升高而_（2）从图线上看，当小灯泡功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是：_（3）这表明导体的电阻随温度升高而_ _实验七 测定金属的电阻率实验目的学习使用螺旋测微器，伏安法测电阻，间接测定金属丝的电阻率实验原理1、根据电阻定律有，金属的电阻率因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和导线的电阻R，就可求出金属丝的电阻率根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I金属丝的长度l可以用米尺测量金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出，即S=d2/4由于金属丝的直径较小，因此需要用比较精密的测量长
8、度的仪器螺旋测微器来测量这就是本实验的实验原理若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率，则金属丝的电阻率的表达式为2、螺旋测微器的构造、原理、读数方法(1)螺旋测微器的构造:测砧A、固定刻度B、尺架C、可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D、测微螺杆F(2)螺旋测微器的原理： 螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周为50格；旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退05 mm因此，旋钮D每转过l格，测微螺杆F前进或后退001 mm可见螺旋测微器的精确度为001 mm(3)螺旋测微器的操作与读数： 使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先调节旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微
9、调旋钮D，这样不致于在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确性当听到咔咔的声音时停止转动，并用止动螺旋止动 读数时，被测物体长度大于0.5 mm的部分在固定刻度上读出，不足0.5 mm的部分在可动刻度上读出，读可动刻度示数时，还要注意估读一位数字螺旋测微器的读数可用下面公式表示：螺旋测微器的读数固定刻度的读数+可动刻度上的格数精确度0.01 mm实验器材被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、电键、导线若干实验过程1、将实验仪器排列到适当(如图)的位置，断开电键，并将变阻器的滑动片移到阻值最大的位置(用“”表示)按图连接电路.2
10、、用螺旋测微器测量金属导线的直径，在导线的不同位置各测量一次，求出它们的平均值，就是导线的直径d的测量结果3、把连入电路的导线长度用米尺测量一次，这就是导线长度l的测量结果4、把滑动变阻器的滑动片移动到最大的位置；闭合开关，再移动 滑片，到电表上有合适的读数，记录两个电表的读数5、继续移动滑片 ，再记录两组电表的读数 6、拆除电路，并将仪器整理清楚7、运用欧姆定律计算电阻，并求出电阻的阻值，再算电阻平均值R8、将测得R的平均值、d的平均值、l的测量值代人公式，计算导线的电阻率 注意事项观察电表的指针是否指在零刻度，如果有偏差，应当用小螺丝刀轻轻转动表头下方正中央的小螺丝，直到指针指在零刻度为止
11、；当螺旋测微器的测帖A和螺杆F并拢时，可动刻度E的零点应该恰好跟固定刻度B零点重合使用螺旋测微器中，当F快要接近被测物体时，要停止使用大旋钮D，改用微调旋钮D,这样就不至于在F和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器又能保证测量结果的准确.由于被测金属丝电阻较小，实验电路必须采用电流表外接法连线之前应先断开开关，闭合开关之前要使滑动变阻器的滑动片位于阻值最大的位置拆除电路时，应首先拆去电源连线，然后再拆其他连线，并整理好仪器L、d测多次，求平均值通电电流不宜过大，时间不宜过长实验思考1、读出下列图示的读数2、在本实验中，为了减少实验过程中的偶然误差，在物理量测量时都进行了多次测量，但在求平
12、均值时却采用了不同的方法：在不同位置测量导线直径后先求平均值，再用它来求横截面积；伏安法测电阻时，要用每一组的电压值与电流值求电阻，然后求电阻的平均值，如果用相反的办法：用每一个直径的值求面积，然后求平均值，可以吗?将电压值和电流值分别求平均值，然后再用它们的平均值来计算电阻，可以吗?为什么?3、图7是滑动变阻器的示意图，若要将其连人电路，且当其滑动片向左滑动时，连人电路的电阻值变大，请在图(A)上画连线；若要使其滑动片向右滑动时，连人电路的电阻值变大，请在图(B)上画连线 图7 图84、图8是一位同学做本实验时的电路连线，请将他的错误连线加以更正5、（绵阳06二诊）(1)某学校学生在开展“测
13、金属电阻率：研究性学习括动中，对有关金属(灯泡中的钨丝)、半导体(二极管)、合金(标准电阻)，及超导材料的电阻率查阅了大量资料，提出了下列一些说法，你认为正确的有 A金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的B标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的C半导体材料的电阻率随温度升高而增大 D当温度为绝对零度时，某种材料电阻率突然为零，这种现象叫超导现象 (2)在“测金属电阻率”实验中，螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图，则直径d=_mm。 测得接入电路的金属丝的长度为L，已知其电阻大约为25 在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源（电动势1.5V，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。 A1电流表(量程40mA，内阻约0.5) A2电流表(量程10mA，内阻约06) V1电压表(量程6V，内阻约30k) V2电压表(量程1.2V，内阻约的20k)R1滑动变阻器(范围0-10) R2滑动变阻器(范围0-2k) 若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为= 。 6、（湖南06百校联考）有一根细长而均匀的金属材料样品M
