1、一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律.二、 实验 原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U ，I）值，在 U-I 坐标系中描出各 对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就可得到小灯泡的伏安特性曲线.2.小灯泡（3.8 V，0.3 A）的电阻很小，当它与电流表（量程为 0.6 A）串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，即测出 U、I 的值， 电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡（3.8 V，0.3 A）或（9 V，0.7 A）一只，电
2、压表（03 V15 V）、电流表（00.6 A3 A）各一只，滑动变阻器一只，学生低压直流电源（或电池组）、开关一只、导线若干、坐 标纸、 铅笔.五、 实验 注意事项1.由于小灯泡的电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作出 I-U 图线，要求测出电压从零变化至U 额的多组数据，因此滑动变阻器要采用分 压式接法. 3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图 51-1 中的 A 端，调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀，间隔大致相等，作图时两坐标轴的标度要适当，使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画 I-U 曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的
3、曲线，偏差较大的点应舍弃.一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法（1）基本原则安全不损坏实验器材.精确尽可能减少实验误差.方便便于实验操作、读数和数据处理.（2）实验仪器的选取电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应指 到满偏刻度的 12 至满偏之间的位置为宜.2.滑动变阻器的两种接法及选择方二、螺旋测微器2.原理：精密螺纹的螺距是 0.5 mm，即 K 每旋转一周，P 前进或后退0.5 mm，可动刻度分成 50 等份，每一等份表示 0.01 mm，即可动刻度每转
4、过一等份，P 前进或后退 0.01 mm.因此，从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个 0.01 mm.用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到 0.001 mm（即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法：先从固定刻度 G 上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合，从而读出可动刻度示数（注意估读），即有：测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数 精确度（注意 单位为 mm）.如图 50-5 所示，固定刻度示数为 2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为 14.5 格，最后的读数为：2
5、.0 mm+14.50.01 mm=2.145 mm.图 50-54.注意事项（1）测量前需校对零点：先使测砧 A 与测 微螺杆并拢，观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合，否则应加以修正.2）读数时，除注意观察毫米整数刻度线外，还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读，以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.（3）测量时，当螺杆 P 快要接触被测物体时，要停止使用粗调旋钮 K，改用微调旋钮 K，当听到“咔、咔”响声时，停止转动微调旋钮K，并拧紧固定旋钮.这样 做既可以保护仪器，又能保 证测量结果的准确.（2）在不知道 Rx、RV
6、、RA 的大约值时，可用试触法.如图 50-8 所示，触头分 别接触 a、b，如 表变化大，说明 表分压大， 应选外接法；如 表变化大，说明 表分流大，应选内接法.2.电流表内接法与外接法的选择方法(1)直接比 较 法：当 RxR A时用内接法；当 RxR A时用外接内 接 法 外 接 法 电 路 图 误 差分 析 电 流 表 分 压 U测 x A电 压 表 分 流 I测 x V电 阻测 量 值 R测 测I测 x RAx测 量 值 大 于 真 实 值 测 U测测 Rx VAVRx 时，可用内接法；R xRARV RARV时，可用外接法RARV(3)测试 判断法：当 Rx、RA、RV大约值都不清
7、楚就用测试判断法如图 1 所示，将 单 刀双掷开关 S 分别接触 a 点和 b 点，若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接 法二、限流电路和分压电路1.限流电路如图 3 所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用 两端的电压调节范围：UU 用 ；电流 调节范围： UR用R0 R用 UR用I 用 .即电压和电流不能调至零，UR0 R用因此调节范围较小要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大 R0.另外，使用该电路时，在接通前滑
8、片 P 置于电阻最大的位置2.分压电路如图 4 所示，实质上滑动变阻器的左边部分与 R 用 并联后再与滑动变阻器的右边串联注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且电流不相同该电 路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用 两端的 电压调节范围为UU 用 0，即电压可调 到零， 电压调节范围大电流 调节范围为 I 用 0.使用分压电 路，当 R0R 用 时，调节ER用性能好通电前，滑片 P 置于 A 端，使 U 用 0.3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：(1)用电 器的 电压或电流要求从零开始连续可调(2)要求用 电 器的电压或电流变化范围大，但滑动变
9、阻器的阻值小(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值在安全(I 滑额 够大，仪表不超量程，用电器上的 电流、电压不超额定值， 电源不 过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若 R 用 R0，原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用限流接法；而若 R 用 R 0，则 只能采用分压电路三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、 电流的调节范围选择电表一般依据下列原则：(1)在不超 过 量程的前提下，选择小量程电表(2)电表的 读 数一般不应小于量程的 .132.电表的读数方法最小分度是“1”的电表，测
10、量误差出现在下一位，下一位按 估读，如110最小刻度是 1 mA 的电流表， 测量误差出现在毫安的十分位上，估读到十分之几毫安最小分度是“2”或“5”的电表，测量误差出现在同一位上，同一位分别按 或 估读如学生用的电流表 0.6 A 量程，最小分度为 0.02 12 15A，误 差出现 在安培的百分位，只读到安培的百分位， 估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格读数，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为 0、1、29；学生用的电压表 15 V 量程，最小分度为 0.5 V，测量误 差出现在伏特的十分位上，只读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为 0、1、29.
