测绘小灯泡伏安特性

测绘小灯泡的伏安特性曲线是物理实验中的一个重要内容,通过这个实验可以了解小灯泡在不同电压下的工作特性,包括其电阻随电压的变化情况。以下是测绘小灯泡伏安特性曲线的详细步骤和注意事项:

实验器材

小灯泡 (例如3.8V 0.3A)

数字式电流表和电压表

四节干电池

滑动变阻器(0~20Ω)

开关

导线若干

实验电路

电路图

可以参考文档中提供的电路图进行连接。

实物图

按照电路图连接好电路,确保所有元件正确连接。

实验步骤

连接电路

将滑片置于滑动变阻器的最左端,闭合开关,同时开始数据记录。

数据记录

通过数字电流表和电压表记录数据,可以通过Phyphox软件进行数据记录和U-I图像的生成。

调节电压

以适当速度移动滑片,直至达到小灯泡的额定电压,然后关闭数据记录按钮。

重复实验

重新开启数据记录,将滑片从一端缓慢移动至另一端,再缓慢移回,重复几次,以获得更全面的伏安特性曲线。

实验结果分析

伏安特性曲线

从U-I图像可以看出,小灯泡的伏安特性曲线在0~0.6V和1.2V以上时几乎是直线,说明电阻随电流线性变化。

在0.6V~1.2V之间,电阻随电流的增大而增大。

电阻变化

电阻随温度的升高而增大,因此在正常发光和异常发光时,灯丝的电阻值会有显著变化。

注意事项

电路连接

电流表应采用外接法,滑动变阻器采用分压式接法,以减小误差并保护元件。

安全保护

开关闭合前,滑片应置于使小灯泡在接通电路时的电压为零的一端,避免灯泡烧毁。

实验过程中,小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。

数据记录

描出的点应尽量平滑,避免数据点连成折线,以确保伏安特性曲线的准确性。

结论

通过测绘小灯泡的伏安特性曲线,可以直观地了解其电阻随电压的变化情况,这对于分析小灯泡的工作特性和效率具有重要意义。同时,实验结果也揭示了小灯泡在正常发光和异常发光时电阻的显著变化,有助于进一步理解其导电特性。