曲线。
2.小灯泡(3.8V,0.3A)电阻很小,当它与电流表(0.6A)串联时,电流表的分压影响很大,为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用外接法,为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。
3.实验电路如图所示,改变滑动变阻器的滑片的位置,从电压表和电流表中读出几组出的几组
值, 在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测
值画出U-I图象。
【实验器材】
小灯泡(3.8V,0.3A),电压表(0-3V-15V),电流表(0-0.6A-3A),滑动变阻器(20Ω),学生低压直流电源,电键,导线若干,坐标纸、铅笔。
【实验步骤】
1.如图所示连结电路安培表外接,滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程,电压表先用0~3V的量程,当电压超过3V时采用15V量程。 2.把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零
3.移动滑动变阻触头位置,测出15组不同的电压值u和电流值I,并将测量数据填入表格。
4.在坐标纸上以u为横轴,以I为纵轴,建立坐标系,在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。)将描出的点用平滑的曲线连结起来,就得小灯泡的伏安特性曲线。
5.拆除电路、整理仪器。 【注意事项】
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1.实验过程中,电压表量程要变更:U<3V时采用0—3V量程,当U>3V时采用0—15V量程。
2.读数时,视线要与刻度盘垂直,力求读数准确。 3.实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据(U/I值发生明显变化处,即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红,也可以先由测绘出的U—I图线,电压为多大时发生拐弯,然后再在这一范围加测几组数据)
4.在电压接近灯泡额定电压值时,一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时,测出电流电压值后,要马上断开电键。
5.画u—I曲线时不要画成折线,而应画成平滑的曲线,对误差较大的点应当舍弃。
【实验数据记录和处理】 【问题与讨论】
1.此实验为什么采用电流表外接法? 2.此实验为什么采用分压电路? 3.小灯泡的电阻是定值吗?用你的数据计算几个不同电流时的电阻值并说明随电流的增大小灯泡的电阻的变化规律。
实验十三:把电流表改装成电压表 【实验目的】
1.将电流表改装为电压表 2.用半偏法测电流表内阻
【实验原理】
(1)半偏法测电流表内阻我们用图可以测电流表的内阻rg。图中的R为_______,R′用_______。
(2)设电流表的满偏电压为Ug,内阻为rg,则要将电流表改装成量
程为U的电压表,则电阻R=_______。在方框中画出实验电路图。 (写推导过程)
②先将触头移动到最左端,然后闭合电键,移动触头位置,使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程,每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数,并计算满刻度时的百分误差:
百分误差=
【实验器材】
电流表,学生电源(10V),电键,导线若干,电压表(用于校准) 还需要___________________________________
【实验内容】
一.半偏法测电流表内阻
1.按图连接电路,电键S1闭合前,R接入电路阻值最大
2.闭合S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(注意量程) 3.合上开关S2,调整R′的阻值,使电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半,记下此时的R′
4.当R比R′大很多时,可以认为rg=R′电流表内阻rg=_______
二.将电流表改装成电压表
1.改装成量程为U=2V,则需要_______联的电阻R=_______
2.连接电路:将分压电阻R与电流表串联,引出二个接线柱,并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。 3.校对电压表
①按如图所示的电路连线。
℅将数据填入下列表格中。
【注意事项】
1.半偏法测电阻时,滑动变阻器的阻值R1应远大于电流表内阻。 2.闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确,应使回路电流最小。 3.校对改装后电压表时,应采用分压式电路,变阻器阻值应较小,使改装电压表的示数从零开始增加。
【问题与讨论】
1.半偏法测电阻时,为什么当R比R′大很多时,可以认为rg=R′? 2.试分析本实验中采取的“半偏法”测电流表内阻的系统误差。 3.如何将满偏电压为Ug,内阻为RV的电压表改装成量程为I的电流表?
实验十四:用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 【实验目的】
测定电池的电动势和内电阻
【实验原理】
如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组
值,
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利用闭合电路的欧姆定律求出几组、值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据,即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组
值画出U-I图象(如图2),所得直线跟纵
因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断开电键。 3、要测出不少于6组时,要将测出的
数据;且变化范围要大些,用方程组求解
轴的交点即为_______值,图线斜率的绝对值即为_______的值。
数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,
、值再取平均。
第3和第6为一组,分别解出
【实验器材】
待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
【实验步骤】
1、电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按图连接好电路。 2、把变阻器的滑动片移动到一端使阻值最大。
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据()。用同样方法测量几组
值。
、
4、在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
5、干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
【实验数据记录和处理】 【问题与讨论】
能否直接用多用电表的欧姆挡测量电池的内电阻?
4、打开电键,整理好器材。
5、处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
【注意事项】
1、为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的1号干电池)。
2、干电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势
会明显下降,内
阻会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A,
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