高中物理电学实验专题经典版 15页

高中物理电学实验 【知识梳理】 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 1、实验原理 在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响， U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压 U 和电流 I，然后在坐标纸上以 U 为纵轴，以 I 为横 轴画出 U—I 曲线。 2、实验步骤 （1）、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路 图连接好实验电路图。 （2）、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的 A端，电路 经检查无误后，闭合电键 S。 （3）、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U，记 入记录表格内，断开电键 S； （4）、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流 I，横轴表示电压 U，用平滑曲线将各点连接起来， 便得到伏安特性曲线。 （5）、拆去实验线路，整理好实验器材。 3、注意事项 （1）、因本实验要作出 I—U图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压 接法； （2）、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法； （3）、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值 （如 0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压； （4）、电键闭合前变阻器滑片移到图中的 A 端； （5）、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连 线一定用平滑的曲线，不能画成折线。 4、误差分析 （1）、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的 I值比真实值偏大； （2）、描绘 I—U 线时作图不准确造成的偶然误差。 5、知识延伸 电流表的解法： （1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值 R测 ： A R A R A x A R U U U U UR R R I I I I       测 测 测 测 显然 > xR R测 所以 x AR R R 测 当 >>x AR R 时， xR R 测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接 法适用于测量高阻值电阻。 （2）外接法：如图所示，待测电阻的测量值 R测 ： V x V R V x U U R RR I I I R R      测 测 测 测 A ＵＵA Ｉ测 Ｒ Ｒx Ｕ Ｒ V Ｉ测 Ｒx Ｕ测 ＲVV IV IR A 显然有： < xR R测 所以 1 V x V V R R R R RR R R     测 测 测测 当 <