大学物理实验：线性电阻的伏安特性

【实验目的】

（1）学习连接电路的一般方法和电表量程的选择方法.

（2）学习测绘电阻的伏安特性曲线.

【实验原理】

元件上通过的电流I与加在该元件两端上的电压U之间的关系，称为元件的伏安特性.若是以电压U为横轴，电流I为纵轴，作得的I-U图线，称伏安特性曲线.

一般电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，它的伏安特性曲线是一条直线，称它是线性元件；二极管的伏安特性曲线是一条曲线，它是非线性元件，如图3-2-1.

图3-2-1　伏安特性曲线

元件的伏安特性，可以用实验来测定.组成一个适当的电路，测量元件上的多组电流及电压值，即可得到该元件的伏安特性.

本实验的待测电阻值较毫安表内阻大得多，测试电路如图3-2-2所示.

图3-2-2　电路图

【实验器材】

直流稳压电源、毫安表、伏特表、变阻器、待测电阻.

【实验内容与步骤】

1.连接电路

电路如图3-2-2所示，用回路接线法连好电路.将电路分成若干个很简单的回路，一个回路一个回路地连接.即从电源正极开始先连好含电源的回路，然后再连相邻的回路，由近及远依次连接，直到连好最后一个回路.

连接应在关闭电源状态下进行，连线时，要注意接点，特别是一个仪器有两个以上接点时，要明白这根导线应接在哪一点上.一般来说，同一接点尽量避免接三根以上电线.

2.检查(www.xing528.com)

为保证通电时的安全，连好电路后，必须检查.首先要检查电路是否正确；然后检查各仪器状态是否正确，如电源的输出调节是否在最小处.

检查合格后，打开电源开关，观察所有仪器，若有异常，立即切断电源，重新检查.若正常，可开始测量.

3.测量

调节变阻器，使伏特表示值从0V逐次增至8V过程中，每隔1V测一次，记下电压及相应的电流值.（注意，为减少测量误差，伏特表及毫安表的量程应当依据测量值大小正确取用.）

4.结束整理

测量完毕，检查数据是否合理、完整.确认无疑后，关闭电源开关，然后拆线，整理仪器用具.（先关电源，后拆线！）

【数据记录与处理】

1.将测量数据填入表3-2-1.

表3-2-1　数据测量表

2.以电压U为横轴，电流I为纵轴，绘出电阻的伏安特性曲线.

3.用作图法求待测电阻值.

自学提纲

1.什么是回路连接法？

2.使用电压表、电流表时，应该如何连接？如何正确选用量程？

3.如图3-2-2，变阻器采用的是哪一种接法？通电前，C应在哪一端？为什么？若在另一端，可能会有什么后果？

4.如何检查数据才可以判断该实验基本成功完成？

5.作伏安特性曲线时，轴上用30小格（mm）代表10mA行吗？直线上取一点求R行吗？应取怎样的点？如何求解？