描摹小燈泡的伏安特點(diǎn)曲線*測(cè)定金屬的阻值率二、實(shí)驗(yàn)原理:歐姆定理和內(nèi)阻定理。用毫米刻度尺測(cè)一段金屬絲導(dǎo)線的寬度L,用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的半徑d,用伏安法測(cè)導(dǎo)線的阻值R=U/I;又由R=ρL/S得ρ=RS/L=?d2R/4L=?d2U/4IL。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.學(xué)會(huì)使用各類常用熱學(xué)儀器及正確的讀數(shù);2.學(xué)會(huì)使作螺旋測(cè)微器并把握正確的讀數(shù)方式;3.學(xué)會(huì)使作伏安法檢測(cè)內(nèi)阻的電阻,并結(jié)合內(nèi)阻定理測(cè)定出金屬的內(nèi)阻率。4.學(xué)會(huì)依照實(shí)驗(yàn)的電路原理圖正確地在實(shí)物圖中進(jìn)行連線。實(shí)物聯(lián)接圖四、實(shí)驗(yàn)電路圖AVρ=?d2R/4L三、實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、用螺旋測(cè)微器在導(dǎo)線的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次,取半徑D的平均值,之后估算出導(dǎo)線的橫截面積S;2、將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺檢測(cè)接入電路的金屬絲寬度L(即有效寬度),反復(fù)檢測(cè)三次,求出平均值L;3、依照?qǐng)D中所求的電路圖用導(dǎo)線把器材連好,并把滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)至最大。4、電路經(jīng)檢測(cè)無(wú)誤后,閉合電鍵S,改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電壓表、電壓表的示數(shù)I和U的值,計(jì)入記錄表格內(nèi),斷掉電鍵S,求出阻值R的平均值;5、將測(cè)得的R、L、d的值,代入內(nèi)阻率估算公式ρ=?d2R/4L中,估算出金屬絲的內(nèi)阻率。
6、整理好實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)結(jié)束。六、注意事項(xiàng)1、本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的內(nèi)阻值較小,為了降低實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)偏差,必須采用電壓表外接法;2、實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的負(fù)極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),之后依次把電流表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端;3、測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效寬度,是指檢測(cè)待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的寬度,即電流表兩劃歸點(diǎn)間的待測(cè)導(dǎo)線寬度,檢測(cè)時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線剪短;4、閉合電鍵S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效內(nèi)阻值最大的位置;5、在用伏安法測(cè)內(nèi)阻時(shí),通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電壓I的值不宜過(guò)大(電壓表用0~0.6A阻值),通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免金屬導(dǎo)線的體溫過(guò)低,導(dǎo)致其阻值率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中減??;6、求R的平均值可用兩種方式:第一種是用算出各次的檢測(cè)值,再到平均值;第二種是用圖象U—I(圖線)的斜率來(lái)求出。7、電流表與電流表的讀數(shù)要注意有效數(shù)字的位數(shù)。七、誤差剖析(偏差來(lái)源)1、直徑檢測(cè);2、長(zhǎng)度檢測(cè);3、測(cè)量電路中電流及電流對(duì)內(nèi)阻檢測(cè)的影響;4、通電電壓大小、時(shí)間長(zhǎng)短、致使內(nèi)阻絲發(fā)熱,內(nèi)阻率急劇變化。設(shè)Rx與ρx為待測(cè)內(nèi)阻和它的內(nèi)阻率;Ro和ρo為內(nèi)阻絲內(nèi)阻和內(nèi)阻率的真實(shí)值。
因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)采用電壓表外接法,所以:Rx<Ro,由ρ=RS/L,所以ρx<ρo組裝試驗(yàn)裝置按實(shí)驗(yàn)原理要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖選擇實(shí)驗(yàn)所需儀器,按電路圖聯(lián)接電路檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電壓和電流值接通電源,平穩(wěn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)金屬絲的電阻率,使滑動(dòng)變阻器的電阻由小到大逐步改變側(cè)出8-10組電壓和電流值,計(jì)入設(shè)計(jì)好的表格實(shí)驗(yàn)結(jié)束測(cè)金屬絲的電阻率,整理還原實(shí)驗(yàn)器材用U-I圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在座標(biāo)紙上以I為縱軸,U為橫軸,描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)用平滑曲線聯(lián)接各點(diǎn),做出小燈泡的電流與對(duì)應(yīng)電壓的伏安特點(diǎn)曲線返回返回目錄實(shí)物圖BCASAV變化圖提示返回0.210.200.190.170.140.100.060.02電壓A/I3.02.62.21.81.41.00.60.2電流U/V87654321順序U/VI/A01230.10.20.3*