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1、第二章第二章 恒定电流恒定电流 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线实验：描绘小灯泡伏安特性曲线一、实验目的一、实验目的:描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线二、电路选择二、电路选择实验目的和实验电路实验目的和实验电路使灯泡两端的电压应使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额该由零逐渐增大到额定电压所以滑动变定电压所以滑动变阻器分压接法电路阻器分压接法电路小灯泡的电阻值较小，小灯泡的电阻值较小，应选用电流表外接法应选用电流表外接法闭合闭合S前触头应置端前触头应置端1.限流式限流式 限流式电路的特点限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节电压不能从零开始调节,调节范围较小调节范围较小.但电路结
2、构较为简单但电路结构较为简单.2.电能损耗较小电能损耗较小.图中变阻器起限流作用图中变阻器起限流作用待测电阻待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围ERABPRx分压电路分压电路和限流电路和限流电路分压式电路的特点分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大调节范围较大. 但电路结构较为复杂但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大电能损耗较大.待测电阻待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围分压电路分压电路和限流电路和限流电路2.分压式分压式 图中
3、变阻器起分压作用图中变阻器起分压作用EPRxRAB闭合闭合S前触头应置端前触头应置端通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：接方式： 、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（滑小必分压）范围较大（滑小必分压） 2、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载或电表的额定值时（烧表必分压）或电表的额定值时（烧表必分压） 3、要求回路中某部分电路的电压从零开始可
4、连续变化（零起必分压）、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化（零起必分压）分压电路分压电路和限流电路和限流电路四种常用电路图四种常用电路图限流外接限流外接限流内接限流内接分压外接分压外接分压内接分压内接分压电路分压电路和限流电路和限流电路 用电流表和电压表测出灯泡在不同用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立电压下的电流，建立UI坐标系，坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线得到小灯泡的伏安特性曲线实验原理实验原理三、实验原理三、实验原理 小灯泡的电阻会随着电小灯泡的电阻会随着电压的升高压的升高(灯丝温度随灯丝温度随之升高之
5、升高)而增大而增大三、实验器材：三、实验器材：实验器材实验器材小灯泡小灯泡电流表电流表电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器电源电源导线导线开关开关坐标纸坐标纸2测出小电珠在不同电压下的电流测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从电珠电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝两端电压过大而烧坏灯丝1连接电路连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连
6、接成如图阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路所示电路实验步骤实验步骤(2)移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值组不同的电压值U和电流值和电流值I，并，并将测量数据填入表格将测量数据填入表格.U/ V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/ V1.62.02.42.83.23.63.8I/A实验步骤实验步骤4拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器3.画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、以为横轴、以I为纵轴，为纵轴，建立坐标系建立坐标系(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系
7、纵轴和横轴的标度要适中，以坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线得到小电珠的伏安特性曲线实验步骤实验步骤1电路的连接方式电路的连接方式(1)电流表应采用外接法电流表应采用外接法(2)滑动变阻器应采用分压式连接滑动变阻器应采用分压式连接2闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置应移到小电珠分得电压为零的位置注意事项注意事项3UI图线在图线在U1.0 V左右将发生明显左右将发生明显弯曲，故在弯曲，故在U
8、1.0 V左右测绘点要密，左右测绘点要密，否则将出现很大误差否则将出现很大误差4电流表选择电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，若使用小电珠的额定电压而定，若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的的小电珠，则选用电压表的3 V量程量程6误差较大的点要舍去，误差较大的点要舍去，UI图线应是平滑图线应是平滑曲线而非折线且横纵坐标标度适中曲线而非折线且横纵坐标标度适中5保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出到额定值，读出I后立即断开开关后立即断开开关注意事项注意事项例例1、某学生做、
9、某学生做“描绘小灯泡的伏安特描绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线”的实验，小灯泡标有的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，电池组电动势为的字样，电池组电动势为4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：格：R1标有标有“10 ，2 A”，R2标有标有“100 ，20 mA”测量时要求小灯泡测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据两端的电压从零开始，并测多组数据(1)滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用 _R1解析：解析：（1）根据小）根据小灯泡的额定功率和灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电压，可得其额定电流额定电流I=P/U0.26 A，故，故滑
10、阻应选滑阻应选R1典例分析典例分析典例分析典例分析滑动变阻器采滑动变阻器采取限流接法取限流接法导线接在变阻器导线接在变阻器的滑动触头上的滑动触头上电压表采取电压表采取串联接入串联接入电流表选择电流表选择量程太大量程太大(2)开始实验前他的实物开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指接线如下图甲所示，请指出该学生实物接线中的错出该学生实物接线中的错误有哪些？误有哪些？请就此在下图乙中进行正确的连接请就此在下图乙中进行正确的连接 典例分析典例分析有一个额定电压为有一个额定电压为 2.8 V，功率约为，功率约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的泡的 I
11、U 图线如图所示，有下列器材：图线如图所示，有下列器材：A电压表电压表(03 V，内阻，内阻 6 k)B电压表电压表(015 V，内阻，内阻 30 k)C电流表电流表(03 A，内阻，内阻 0.1 )D电流表电流表(00.6 A，内阻，内阻 0.5 )E滑动变阻器滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池蓄电池(电动势电动势 6 V，内阻不计，内阻不计)课堂练习课堂练习(1)画出实验电路图，画出实验电路图， 电压表应选用电压表应选用_， 电流表应选用电流表应选用_， 滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用_ADE课堂练习课堂练习(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_.10课堂练习课堂练习当当U=2.8V时，时，I=0.28A(3)若将此灯泡与电动势若将此灯泡与电动势 6 V、内阻不计的电源相连，要、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻的电阻11.4额定电压为额定电压为 2.8 V，功，功率约为率约为 0.8 W 的小灯泡，的小灯泡，额定电流为额定电流为0.28A，串，串联电阻为（联电阻为（6-2.8）/0.28=11.4课堂练习课堂练习
