伏安特性曲线.doc

2017-4-12 TVRCTHDDN@ 对“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的再认识湖北省十堰市郧县第一中学魏自成 442500 本实验主要是让学生掌握如何根据测量对象确定器材规格和量程,如何设计实验电路; 怎样描绘曲线, 分析实验误差, 总结物理规律等一些目的, 达到一石多鸟的效果。实验设计理念阐述地自然流畅, 在实验方案中, 对电表量程, 电流表内外接法的确定,滑动变阻器的连接方式,滑片起始位置及滑动方向, 都了做了详尽的解释说明, 误差分析也很全面, 非常完美, 是一个理想的样板实验, 示范作用强, 对培养学生的实验能力大有帮助, 然而本人觉得还可以再做一点儿补充说明和改变。第一部分补充释疑 1、为什么不用电池组而选用学生电源? 学生电源是稳压电源, 电路接入确定的电压档位后, 路端电压不随外电路发生改变。若选定“ 3A ”直流输出, 总电流不会超 3A, 而电池组受电源内阻的影响, 路端电压不稳定, 波动幅度大, 电池个数少, 灯泡不能正常发光, 个数较多, 若操作不慎或失误, 存在烧毁灯泡的可能, 一旦出现短路, 极易损坏电源, 安全性不够。另外, 该实验记录数据多, 耗时长, 电池组电动势下降显著, 电路稳定性不足。 2、为什么不谈通电时间长短和电流的大小的影响? 该实验不同于金属电阻率的测定, 电阻率测定对象是某一温度下的定值电阻, 若电路中电流大, 时间长, 测量对象因发热而温度升高, 电阻变大, 不符合实验要求, 为了使其电阻不变或变化微弱, 就要通过控制电流来实现。灯泡伏安特性曲线实验的探究对象正是不同温度下的灯丝电阻, 而电流大小, 通电 2017-4-12 TVRCTHDDN@ 时间长短就决定着灯丝的温度,所以在额定电流范围内,对电流没有限制。 3、为什么灯泡发光前和接近正常发光时,曲线近似呈线性? 当灯泡处于低电压, 弱电流状态时, 灯丝发热功率小, 散热快, 温度基本不变, 电阻变化微弱; 当灯泡在接近额定工作状态时, 灯丝热功率大, 产生的热量多, 与环境温差加大, 散热更快, 达到动态的产、出平衡, 温度也基本不变,电阻不变,故两个状态下,曲线均近似呈线性。第二部分更换部分器材,借助计算机绘图进一步减小误差。 1、为减小指针式电表灵敏度低引起的误差和读数时的偶然误差,可以用电压、电流传感器代替并与计算机相连。这样具有三个优点,首先提高了测量精度,其次避免了读数误差,再次还可以解决一个常被人们忽视的问题——在测量过程中,电压、电流的读数和记录总是有先后的,而灯丝处于持续通电状态,不同时刻,温度往往不同,故电阻也不同,先测量的电流(电压) 值与后测量的电压值(电流)不对应同一电阻,实验中却把它们一起做为一组( U, I )值强加于同一电阻,利用计算机方便快捷的特点,可同时读取数据,真正实现( U, V )同步,进一步减小误差。 2、用 Ex