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实验 描绘小电珠的伏安特性曲线一实验目的二、实验原理因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10左右)所以应该选用安培表外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图,开始时滑动触头应该位于左端(使小灯泡两端的电压为零)。U/VI/AO由实验数据作出的I-U曲线如右,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。)若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。三、实验器材四、实验步骤(1)连接电路:(2)测出小灯泡在不同电压下的电流(3)画出伏安特性曲线五、注意事项: 例题分析1、热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约45。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1)、直流电压表(内阻约5k)、滑动变阻器(020)、开关、导线若干。在图8(a)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。根据电路图,在图8(b)的实物图上连线。简要写出完成接线后的主要实验步骤_。图8(a)图8(b)A30.6V315把电流表改装为电压表一实验目的把小量程的电流表改装成电压表,学会用半偏法测量电流表的内阻二、实验原理1、2、三、实验器材四、实验步骤五、注意事项: 六、误差分析例题分析AR2R1K2K1E图1G1、 (全解P337)一电压表由表头G与电阻R串联而成,如图,若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进 A、在R上串联一个比R小得多的电阻B、在R上串联一个比R大得多的电阻C、在R上并联一个比R小得多的电阻D、在R上并联一个比R大得多的电阻2、(全解P339)用伏安法测电阻有两种测量电路,一种是电流表的内接法,一种是电流表的外接法。若在某次测量中,用内接法测量时电压表和电流表的读数分别是U1=5V,I1=0.6A;而当用外接法测量时,电压表和电流表的读数又分别为U2=4.6V,I2=0.8A。设电源电动势保持不变,且电源内阻忽略不计,则:(1)该电阻应该选择哪种测量电路进行测量?(2)测量值为多少?(3)能否得出该电阻的真实值呢?若能,真实值为多少?3、(优化P72)四个相同的电流表改装成两个电流表和两个伏特表,电流表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图所示的方式接入电路中,则 A1A2V1V2A、A1读数比A2的读数大 RB、V1读数比V2的读数大C、A1指针偏转角度比A2指针偏转角大D、V1指针偏转角度比V2指针偏转角大4、(金榜P262)有一电源,其内阻很大,但不知其具体数值,有两只伏特表A和B,已知此两表的量程都大于上述电源的的电动势,但不知此两伏特表的内阻的大小,要求只用这两只伏特表和若干导线、电键组成电路,测出此电源的电动势,试说明你的方法。巩固练习1、三电路图中E为电源,其电动势为E,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表。用此电路,经以下步骤可近似测得A的内阻RA:闭合K1,断开K2,调节R1,使电流表读数等于其量程I0;保持R1不变,闭合K2,调节R2,使电流表读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RA=R2。按照电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即,试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。若已知I0=10mA,真实值RA约为30,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?AR2R1K2K1E图12.把电流表改装为电压表的实验中,分3个主要步骤,实验中给出的器材有:电流表(量程0-100A)标准伏特表(量程0-5V)电阻箱(0-9999)电阻箱(0-99999)电源(电动势2V,有内阻)电源(电动势6V,有内阻)滑动变阻器(0-50,额定电流1.5A)电键两只,导线若干。图2首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用图1所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用_,可变电阻R2应选用_,电源E应选用_。 该步实验操作的步骤有:A.合上K1 B.合上K2 C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大 D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度 E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半 F.记下R2的阻值。 把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:_;_;_;_;_;_。如果在步骤F中所得的R2的阻值为600,则图1中被测电流表的内阻Rg的测量值为_。如果要将图1中的电流表A改装为量程为0-5V的伏特表,则改装的方法是给电流表_联一个阻值为_的电阻。 在用以上步骤将电流表改装成伏特表后,下列说法中正确的是 A.由于电流表内阻的测量值比其真实值小,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压小B.由于电流表内阻的测量值比其真实值小,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压大C.由于电流表内阻的测量值比其真实值大,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压小D.由于电流表内阻的测量值比其真实值大,这一因素使得用上述步骤改装成的伏特表测定电压时,其读数比伏特表两端的实际电压大图2所示器材中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的。在下面方框中画出改装和校对都包括在内的电路图(要求对0-5V的所有刻度都能在实验中进行校对);然后在图2上画出连线,将所示器材按以上要求连接成实验电路。图2AV A3、如图所示为一种测定风作用力的仪器的原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下端,O为悬点,R0为保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与金属丝始终保持良好接触。无风时,细金属丝与电阻丝在0点正下方的C点接触,此时电路中电流为I0,有风时,金属丝将偏转一角度,角度与风力大小有关。已知风力方向水平向左,OC=h,CD=l,球的质量为m,电阻丝CD每单位长度电阻值为K,电源内阻和金属丝的电阻不计。金属丝偏角为时,电流表示数为I,此时风力大小为F。试求出: O(1)风力大小F和角的关系式; R0 (2)风力大小与电流强度I,的关系式。 4、(金榜、266、9)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V、3W”,其他供选择的器材有:电压表(量程06V,内阻20K);电流表1(量程03A,内阻0.2)电流表2(量程00.6A,内阻1)滑动变阻器R1(阻值01000,0.5A);滑动变阻器R2(阻值020,2A);学生电源E(电动势8V,内阻不计)电键S及导线若干。实验中要求在电压表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,以便作出伏安特性曲线,则在上述器材中,电流表和变压器应分别选择哪一个?并画出实验的电路图。
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