关于室温下小灯泡灯丝电阻的探究お
2016-08-08刘家硕
中学物理·高中 2016年8期
刘家硕



初中时在学习用伏安法测量小灯泡的电阻时,了解到小灯泡的电阻随着两端电压的降低,即灯丝温度的降低,逐渐减小.高中电学实验“测绘小灯泡的伏安特性曲线”,进一步明确了小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线,小灯泡属于非线性元件,其电阻是随着小灯泡两端电压的变化(即灯丝温度的变化)而变化的.既然小灯泡通电之后会产生热效应因而无法测量环境温度下的电阻,那么如何获得室温下小灯泡的电阻值呢?
周进等人利用低电流下的灯丝电阻与电流关系,线性外推到零电流的情况下获得室温下小灯泡的电阻值.但实际上,两者的线性关系并不理想,线性外推比较牵强,容易产生较大误差.实际的数据处理发现,低电流下的灯丝电阻与电功率的线性关系很好,很适合进行外推处理,从而获得室温下的灯丝电阻.
1实验方案
实验电路如图1所示,直流稳压电源的输电压取1.0 V,所选灯泡L额定参数为12 V、0.11 A,标准电阻R0为20.0 Ω.
改变不同的R1(滑动变阻器)值,测出几组不同的灯丝电压U和标准电阻电压U0的数据,数据处理见表1.
2室温下小灯泡灯丝电阻的讨论
2.1电流(电压)外推法的讨论
根据表1数据,做低电流下的灯丝电阻与电流关系曲[HJ2.2mm]线,如图2所示.同样的,也可以做低电压下的灯丝电阻与电压关系曲线,如图3所示.
可见,灯丝电阻与电流、电压呈现明显的非线性,并没有表现出类似文献1的线性区域,如果继续减小电流(电压)的测量,受……
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