例析电压与电流及其增量之比的不同

在中学物理"直流电路"教学中,常遇到用电器(如小灯泡)两端所加电压为U,通过的电流为I的情形.当电压改变时,电流也会做相应的变化.这其中就有电压与电流的比值U/I和电压的变化量△U和电流的变化量△I的比值△U/△I.这两个比值有何不同,通过以下几例做具体分析.【例1】小灯泡通电后,其电流I随所加电压U变化的图线如图1所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中正确的是     

测绘小灯泡的伏安特性曲线和相关的实验（续）

2　相关的扩展实验2 .1　求钨丝灯泡与定值电阻串联时的工作状态并且用实验检验测绘出某个小灯炮的伏安特性曲线之后 ,接着提出一个问题 :如果将这个灯泡与 R1=1 5 .0 Ω的定值电阻串联 ,接到 U=8.0 V的电压上 ,怎样求灯泡两端的电压和通过灯泡的电流 ?善于思考的学生会想到 ,由于灯泡的电阻不是恒定值 ,就不能看作两个定值电阻串联用欧姆定律计算 ,只能依据图线求解 .可以先让学生考虑一个熟悉的运动学问题 :两自行车自相距 96 m的两地同时开始相向行驶 ,甲车做匀速运动 ,速度为 5 m/ s,乙车从静止开始做匀加速运动 ,加速度为 0 .5 m/ s2…     

非纯电阻电路演示装置的制作与使用

把非纯电阻支路与纯电阻支路并联,通过两支路中的电流表示数及灯泡的明亮程度的不同,可以演示非纯电阻电路中电功大于电热的现象.     

线性欧姆表

常见的欧姆表是根据闭台电路的欧姆定律I=R/Rx＋（r＋Rp＋Rg）（如图1），一个电流对应一个电阻．刻度也不均匀，是非线性的，测量精度低，只适用于粗略测量，也不适合小电阻的测量．线性欧姆表可以改变以上的不足．     

MgB_2颗粒超导体I～V特性曲线的回滞现象

本文研究了MgB2颗粒超导体电流-电压(I～V)特性曲线上的回滞现象并用电阻分路结(RSJ)模型进行了初步解释.实验结果表明,这种材料的I～V特性及其回滞现象与超导欠阻尼结相似.在10K、扫描最大电流30mA、电流步径0.1mA的条件下所获得的I～V特性曲线表明:材料的回滞参数βc≈2.34,能隙为2.29meV,这一数值与MgB2超导体π能带上的能隙值～2meV吻合.随着测量温度的升高,I～V曲线回滞的形状及临界电流Ic0的位置会发生变化,IC0在逐渐减小.当温度高于12K时实验检测到I～V曲线上存在小突起,这一奇特现象有待于进一步的研究.     

巧用灯泡保护电源

“直流稳压电源的安装与测试”实验是师专物理专业学生必做的一个重要实验．实验中烧毁电源现象很严重,主要原因是有的学生连接电路不正确,如误将整流二极管接反,造成交流电源短路所致．为解决这个问题除了提醒同学联接电路要仔细,接好后要检查正确后才通电以防止短路事故的发生以外,还可在线路中接入一低压灯泡（图１）．利用灯泡电阻的非线性性,在正常工作时,灯泡处于低阻“导通”状态,灯泡不亮;当有短路事故发生时,灯泡亮,且随着灯丝点亮温度上升,形成正温度系数效应,其电阻猛增至数十倍,灯泡转为高阻态,对于电源而言即“…     

利用三次样条函数绘制光电管的I-U特性曲线

在光电效应法测普朗克常量实验中需要人工绘制不同频率下光电管的I-U特性曲线,并从曲线上确定截止电压,获取有关截止电压与入射频率的关系,计算出普朗克常量.针对该实验中手动绘制I-U特性曲线过程繁琐、精确度低、容易出错的问题,阐述了在计算机上如何利用三次样条函数数值模拟特性曲线的原理和方法.     

伏安法测量实验中系统误差的处理

1测量电路及实验原理在选择电流表内接电路时,设伏特表读数为U,电流表读数为I,测测量值Rx为:Rx=U/I=R+RA(1)可见,Rx>R图1电路图即:R=Rx-RA(2)式中R为待测电阻阻值,RA为电流表内阻。若能精确地提供RA的值,根据式(2)可准确计算阻值R。由于电流表内阻在不同的量程下不同,而且受实验环境的影响,因此,RA不能靠实验室提供,需要在实验中测量得到。如图1所示,合上K1、K2,在伏特表、电流表中读取数据:U1、U2、I,则:RA=(U1-U2)/I(3)事实上,这是测量微小电压降的方法。实验中,电流表的内阻较小,故电流表两端的电压降很小,用上述方法可以…     

蔡氏非线性电路的深入研究——参数测量和实验现象观察的新方法

精确测量了电路中各个元件的参数,为各种混沌现象的定量分析和数值模拟提供了可能;提出了一种新的测量非线性负阻方法,能精确而快捷地测量非线性负阻完整的,I-U曲线;利用这种测量方法的实验电路,可以直接演示电路出现各种混沌现象时非线性负阻对应的工作区段,展示了非线性负阻在蔡氏电路产生混沌过程中所起的决定性作用,有利于学生更好地理解混沌现象产生的机理.     

可溶性碳纳米管Z扫描实验研究

以可溶性碳纳米管为研究对象,进行了Z扫描实验.实验中通过改变样品的参量,研究了材料在不同浓度和不同厚度下的Z扫描曲线特性;实验分别在532nm和1064nm的激光下进行,并分别进行了开孔和闭孔实验.材料的闭孔 Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构,而开孔Z扫描曲线呈现关于原点对称的单一谷形状,表明样品存在较强的非线性吸收效应,非线性吸收可能是其主要的光限幅机理.     

Y1Ba2Cu3O7—δ超导体中热力学涨落效应和相干长度

测量了 Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)氧化物超导材料的电阻随温度变化曲线,观察到 T≥T_c 时电阻比线性外推下来的 R_n(T)小.我们把它解释为热力学涨落效应.从实验结果计算出了涨落电导率随温度的变化,并作了理论计算,两者作了比较.在一些情况下求出了相干长度.     

利用夏皮罗台阶估算微波功率的方法及影响因素探究

将微波辐照到约瑟夫森结上,在结的电流电压(I-U)关系曲线中产生夏皮罗台阶。从0开始逐步增加微波功率到某一值,每一个微波功率和第0、1、2阶夏皮罗台阶高度组成的高度矩阵具有一一对应的关系。根据这个对应关系提出了一种估算微波功率的方法。在此研究基础上,分别利用电阻分流(RSJ)模型和电阻电容分流(RCSJ)模型研究约瑟夫森结中常态电阻和电容参量对夏皮罗台阶高度的影响,进而分析了结常态电阻和电容对微波功率估算精度的影响。     

可溶性碳纳米管Z扫描实验研究

以可溶性碳纳米管为研究对象，进行了Z扫描实验.实验中通过改变样品的参量，研究了材料在不同浓度和不同厚度下的Z扫描曲线特性；实验分别在532nm和1064nm的激光下进行，并分别进行了开孔和闭孔实验.材料的闭孔Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构，而开孔Z扫描曲线呈现关于原点对称的单一谷形状，表明样品存在较强的非线性吸收效应，非线性吸收可能是其主要的光限幅机理.     

关于欧姆定律的两点辨析

在欧姆定律的教学中,有两个问题常常困扰着学生和教师,一个是在电阻的伏安特性曲线中,电阻1/R与△I/△U以及tanα的关系;一个是欧姆定律能否适用于非线性元件.有些参考书上也出现明显错误,对学生学习欧姆定律造成不好影响.下面我们分别进行辨析.     

由小灯泡的电阻想到的

问题:探究"金属的电阻与温度关系" 实验装置:将电源,开关,细铁丝绕制成的线圈,酒精灯,小灯泡,灵敏电流计连接成电路.     

低温锗电阻温度计温度─电阻特性曲线拟合

锗电阻温度计是低温温度测量的常用温度计之一。文中的主要内容是通过选用正确的温度电阻特性经验公式 ,将离散的锗电阻温度计实验数据点拟合成连续的数学函数曲线 ,以便在温度测量中可借助于计算机直接显示温度值。同时文章还对该特性拟合曲线的误差进行了分析     

对《线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线》实验的建议

晶体二极管是最基本最简单的电子器件。在工科院校的物理实验中安排《线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线》(见华中工学院、天津天学、上海交大合编《物理实验》教材,以下同)的实验,让学生了解和掌握晶体二极管的单向导电特性是非常必要的。     

极坐标激光直写系统原点定位的实验研究

分析了旋转线性光栅法对准光轴与旋转机械轴中心的理论准确度,实验研究了极坐标激光直写系统的原点定位.在极坐标激光直写系统下进行了圆环线条写入实验,得出了原点定位的准确度,原点定位准确度优于0.5 μm,实验与理论定位准确度基本一致.     

HL-2A����������Դ��˿�¶ȷֲ��о�

介绍了HL-2A装置NBI系统的多极会切场桶式离子源灯丝电阻特性的实验结果,运用一维数值模型对灯丝稳态温度分布进行了数值计算.在不起弧时,计算了不同灯丝加热电流下的灯丝温度分布和对应的灯丝电阻.在起弧时,通过灯丝表面的等离子体鞘层近似,计算了灯丝电源输出电流为120A时不同弧流下的灯丝温度分布及灯丝电阻,给出了钨灯丝熔化对应的极限弧放电电流.最后,分析讨论了计算结果与实验测量结果的偏差.     

推荐一种验证牛顿第二定律的方法

验证牛顿第二定律,是一个重要的学生实验。按教材的方法进行,总要出现较大的误差。我们做出的实验表明,加速度的实测值与理论值存在着30%以上的误差。a—1/M图线具有明显的弯曲;a—F图线不通过坐标原点。与理论曲线均有较大的偏离,不能很好的反映出质量不变时,加速度与作用力成正比及作用力不变时,加速度与质量成反比的关系。我们分析一下出现较大误差的原因是:此实验装置为斜面平放,教材中把牵引重物的重