非线性电阻伏安特性的研究
伏安特性实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验概述伏安特性实验是电学基础实验之一，旨在通过测量电学元件在电压与电流作用下的关系，绘制出伏安特性曲线，从而分析元件的电阻特性。
本实验采用逐点测试法，对线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性进行了测量和绘制。
二、实验目的1. 理解伏安特性曲线的概念，掌握伏安特性曲线的绘制方法。
2. 通过实验验证欧姆定律，了解电阻元件的伏安特性。
3. 分析非线性电阻元件的特性，掌握其应用领域。
三、实验原理1. 伏安特性曲线：在电阻元件两端施加电压，通过电阻元件的电流与电压之间的关系称为伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分为线性电阻和非线性电阻。
2. 线性电阻：线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，斜率代表电阻值。
其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关。
3. 非线性电阻：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。
四、实验步骤1. 准备实验仪器：直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件、导线等。
2. 连接实验电路：将电阻元件与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接成闭合回路。
3. 测量电压与电流：逐步调节直流稳压电源的输出电压，记录对应的电流值。
4. 绘制伏安特性曲线：以电压为横坐标，电流为纵坐标，将实验数据绘制成曲线。
五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。
斜率代表电阻值，与实验理论相符。
2. 非线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线。
在低电压下，电阻值较小，随着电压的增大，电阻值逐渐增大，直至趋于饱和。
这与实验理论相符。
3. 伏安特性曲线的应用：通过伏安特性曲线，可以分析电阻元件在不同电压下的电阻值，从而了解电阻元件的电阻特性。
在工程实践中，伏安特性曲线对于设计电路、选择电阻元件具有重要意义。
非线性元件伏安特性的测量实验报告
非线性元件伏安特性的测量实验报告一、实验目的1、了解非线性元件的伏安特性曲线。
2、掌握测量非线性元件伏安特性的基本方法。
3、学会使用相关仪器，如电压表、电流表、电源等。
4、通过实验数据的处理和分析，加深对非线性元件电学特性的理解。
二、实验原理非线性元件的电阻值不是一个恒定值，而是随着电压或电流的变化而变化。
常见的非线性元件有二极管、三极管、热敏电阻等。
在本次实验中，我们以二极管为例来测量其伏安特性。
当给二极管加上正向电压时，在电压较低时，电流很小，几乎为零。
当电压超过一定值（称为开启电压）后，电流迅速增加。
而当给二极管加上反向电压时，在一定的反向电压范围内，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化。
当反向电压超过某一值（称为反向击穿电压）时，反向电流急剧增加。
通过测量二极管在不同电压下的电流值，就可以得到其伏安特性曲线。
三、实验仪器1、直流电源：提供稳定的电压输出。
2、电压表：测量二极管两端的电压。
3、电流表：测量通过二极管的电流。
4、电阻箱：用于调节电路中的电阻值。
5、二极管：实验对象。
6、导线若干：连接电路。
四、实验步骤1、按照电路图连接实验电路，将电源、电阻箱、二极管、电压表和电流表依次连接。
2、调节电阻箱，使电路中的初始电阻较大，以保护电流表和二极管。
3、接通电源，缓慢调节电源的输出电压，从 0 开始逐渐增加。
在每个电压值下，记录电压表和电流表的读数。
4、测量正向伏安特性时，电压逐渐增加到一定值，注意观察电流的变化。
当电流急剧增加时，停止增加电压。
5、测量反向伏安特性时，将电源极性反转，同样从 0 开始逐渐增加反向电压，记录相应的电压和电流值。
6、重复测量多次，以减小误差。
五、实验数据记录与处理｜电压（V）｜正向电流（mA）｜反向电流（μA）｜｜｜｜｜｜ 00 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 02 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 04 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜ 06 ｜ 10 ｜ 00 ｜｜ 08 ｜ 50 ｜ 00 ｜｜ 10 ｜ 100 ｜ 00 ｜｜ 12 ｜ 200 ｜ 00 ｜｜ 14 ｜ 400 ｜ 00 ｜｜ 16 ｜ 800 ｜ 00 ｜｜ 18 ｜ 1200 ｜ 00 ｜｜ 20 ｜ 1600 ｜ 00 ｜｜ 22 ｜ 2000 ｜ 00 ｜｜－05 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－10 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－15 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－20 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－25 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－30 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－35 ｜ 00 ｜ 00 ｜｜－40 ｜ 00 ｜ 00 ｜根据上述实验数据，以电压为横坐标，电流为纵坐标，分别绘制出二极管的正向伏安特性曲线和反向伏安特性曲线。
非线性元件伏安特性的测量实验报告-基本模板
非线性元件伏安特性的测量实验报告-基本模板.docx非线性元件伏安特性的测量实验报告一、实验目的1. 掌握伏安特性测量的基本原理和方法；2. 了解非线性元件的基本特性和使用条件；3. 通过实验观察非线性元件的伏安特性，探究其非线性特性。
二、实验仪器1. 直流稳压电源；2. 电流表、电压表；3. 变阻器；4. 二极管；5. 晶体管等元件。
三、实验原理1. 二极管伏安特性二极管是一种具有非线性电性质的半导体元件，其伏安特性呈现出一定的折线性。
正向电压增加，二极管导通电流增加，其电压降逐渐减小，最终趋近于一个稳定的干接触电压；反向电压增加，二极管截止，几乎无表观电流。
因此，在二极管正向伏安特性曲线上，一段电压范围内表现为导通状态，称为“正导区”；另一段电压范围内表现为截止状态，称为“反向截止区”。
2. 晶体管伏安特性晶体管是一种受控的半导体放大器，其伏安特性是非线性的。
晶体管的输出电流与输入电压及偏置电压有关，而晶体管的输入电阻和输出电阻受到偏置电压的影响，具有较大的变化。
因此，晶体管的伏安特性存在多种类型，如单调式、双调式、S 型等，具有一定的特征。
四、实验步骤1. 准备实验仪器和元件。
2. 组装实验电路，如图所示。
3. 调节直流稳压电源的输出电压为所需电压，如0.1V、0.2V 等。
4. 用电压表测量二极管正反向电压，用电流表测量二极管正向电流。
5. 记录实验数据，绘制二极管正向伏安特性曲线，观察其特性，并测量二极管的大量反向电压。
6. 更换为晶体管等元件重复上述步骤，观察不同类型晶体管的伏安特性曲线，分析其性质。
五、实验结果与分析二极管、晶体管伏安特性曲线如下图所示：通过二极管、晶体管的伏安特性曲线可以看出，二极管在正向电压范围内，其电流随电压增加而增加，直到饱和状态，形成正向电流；而在反向电压范围内，其发生突变，极性反转，电流几乎为0；晶体管的伏安特性曲线则显示出不同类型晶体管的特征，如单调式晶体管的特征为输出电流与输入电压成正比，输出VS输入为线性，而双调式晶体管的电流输出与偏置电压存在双簇，输出与输入有一定的非线性关系。
实验八非线性电阻伏安特性的测试
非线性电阻的特点是伏安特性曲线为非线性， 其阻值随所加电压的变化而变化。
03
实验步骤
实验设备介绍
01
02
03
04
电源
提供稳定的直流或交流电源。
非线性电阻器
用于测试不同电压下的电流特 性。
电流表和电压表
用于测量电阻器上的电流和电 压。
导线
连接电源、电阻器和测量仪表 。
实验操作流程
01 连接电源、电阻器和测量仪表，确保线路 连接正确无误。
实验八 非线性电阻伏安 特性的测试
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01
实验目的
掌握非线性电阻伏安特性的概念
总结词
理解非线性电阻的基本概念和特性，包括伏安特性曲线和电阻值随电压变化的规律。
详细描述
非线性电阻的伏安特性是指电流与电压之间的关系，这种关系不是线性的，即电阻值会随着电压的变 化而变化。在实验中，需要观察非线性电阻的伏安特性曲线，了解其电阻值随电压变化的规律。
学习非线性电阻的测试方法
总结词
掌握非线性电阻的测试方法，包括测量电路的设计、测量步骤和数据处理。
详细描述
在实验中，需要设计合适的测量电路，根据电路图搭建实验装置，并按照规定的 步骤进行测量。在测量过程中，需要注意电压和电流的读数，并记录数据。最后 ，需要对实验数据进行处理和分析，得出非线性电阻的伏安特性曲线。
加深对非线性电阻的理解
通过实验数据的分析，我进一步理解了非线性电阻的工作原理和特性，对其在实际电路中 的应用有了更深入的认识。
提高实验技能和操作能力
在实验过程中，我学会了正确操作实验设备、处理实验数据和绘制伏安特性曲线，提高了 自己的实验技能和操作能力。
非线性元件伏安特性的测量实验分析报告
实验报告姓名：汤博班级：F0703028 学号：实验成绩：同组姓名：无实验日期：2008-3-4 指导老师：助教19 批阅日期：非线性元件伏安特性的测量【实验目的】1．学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点，选择一定的实验方法，援用使用公式计算光的波长。
图1检波二极管正向伏安特性曲线及线形拟合直线Parameter Value Error------------------------------------------------------------A -3.1079 0.12413B 9.5412 0.17351------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.9995 0.04393 5 <0.0001------------------------------------------------------------ 最后测得：检波二极管的开启电压U=0.326(V) 逆向：A)图3稳压二极管伏安特性曲线及线形拟合直线Parameter Value ErrorABR0.99066最后测得：U=-5.10(V)根据上述表格数据得到图像如下：图4发光二极管伏安特性曲线及线形拟合直线图像分析：红光：Parameter Value Error------------------------------------------------------------A -378.24131 15.27252B 200.78036 7.73957------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99631=6.77E-7(m)黄光：ParameterABR0.98624=2.02(V)=6.15E-7(m)绿光：ParameterAB 59.20755 3.08651------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99595 0.14211 5 3.09392E-4------------------------------------------------------------最后经过计算得到：=2.50(V)=4.97E-7(m)蓝光：Parameter Value Error------------------------------------------------------------A -172.439 4.94092B 60.45 1.57348------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99899 0.09952 5 <0.0001------------------------------------------------------------最后经过计算得到：=2.85(V)紫光：ParameterABR0.996791据点较多,2不过平滑，部分数据点间距较大，在以后的实验中应在工作电压附近取较多的数据点。
非线性元件伏安特性实验报告
非线性元件伏安特性实验报告实验目的：1. 掌握非线性元件的基本概念和特性；2. 理解伏安特性的基本原理；3. 通过实验，掌握非线性电阻、非线性电容、稳压二极管等器件的伏安特性曲线和工作原理；4. 初步掌握利用稳压二极管构建稳压电源电路的方法。
实验原理：1. 非线性元件的基本概念和特性非线性元件即其电阻、电容、电感等参数随电压、电流等其它条件的变化而产生不线性变化的元器件。
非线性元件的特性曲线通常呈现出一定的曲线特征，分段近似线性，分段也可能非线性。
2. 伏安特性的基本原理伏安特性曲线是用来表示电子部件（如电阻、电容、二极管等）的电流大小与所施加的电压大小之间的关系的曲线图形。
伏安特性曲线可以表现所研究的器件的电压、电流、功率等的关系，并提供有关该元件开阻状态以及其稳定性和限制性的信息。
3. 非线性电阻的特性非线性电阻是一种电子元器件，其电阻值随电压或电流的变化而变化，通常用来对信号进行限制或削弱。
非线性电阻的特点是电阻不是恒定的，而是随电压的变化而变化，其曲线通常呈非线性。
非线性电容是与电容器电容有类似关系的非线性电路元件。
非线性电容器材料有着特殊的电学特性，使得它具有比一般电容器更加广泛的应用领域，如电源滤波器、律波器、调频电台等等。
5. 稳压二极管的特性稳压二极管相当于一个正向电压降为固定值的电压源，可用于电源电压稳定和调节，提供一个稳定的恒定电压值。
实验内容：实验设备：成组非线性电阻、成组非线性电容、多用电表、电压表和电流表、稳压二极管等器件。
实验步骤：1. 连接非线性电阻，依次施加不同的电压值，记录每个电压值下的电流值，绘制电流-电压特性曲线，并分析曲线特性；3. 连接稳压二极管，将电压表和稳压二极管并联，用多用电表测量稳压二极管正向电流随电压的变化情况，记录数据并绘制伏安特性曲线；4. 利用稳压二极管构建稳压电源电路，观察电源电压的稳定性并换算出稳定的输出电压值。
实验结果：1. 绘制的非线性电阻的电流-电压曲线呈现出一定的分段非线性性质，电阻随电压变化的特性明显，如下图所示：3. 绘制的稳压二极管的伏安特性曲线呈现出一个稳定的电压值，在正向电压较小时电流增长比较缓慢，当电压升高到一定值后，电流就会急剧增长，如下图所示：。
非线性电阻的伏安特性实验报告
非线性电阻的伏安特性实验报告非线性电阻的伏安特性实验报告引言电阻是电路中常见的基本元件之一，它对电流的流动产生一定的阻碍作用。
根据欧姆定律，电阻的伏安特性是线性的，即电阻值与电流成正比。
然而，在某些特殊情况下，电阻的伏安特性并非线性，这就是非线性电阻。
本实验旨在通过测量非线性电阻的伏安特性曲线，探究其特点和应用。
实验原理非线性电阻是指其电阻值与电流之间呈非线性关系的电阻元件。
一般情况下，非线性电阻的电阻值会随着电流的增大而减小，或者随着电流的增大而增大。
这种非线性关系可以通过绘制伏安特性曲线来展示。
实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括非线性电阻元件、电流表、电压表和电源等。
2. 搭建电路，将非线性电阻元件连接到电流表和电压表之间，电流表和电压表分别连接到电源的正负极。
3. 逐渐调节电源的电压，记录下电流表和电压表的读数。
4. 根据记录的数据，绘制伏安特性曲线。
实验结果与分析根据实验记录的数据，我们绘制出了非线性电阻的伏安特性曲线。
从曲线可以看出，随着电流的增大，电阻的值呈现出递减的趋势。
这与非线性电阻的特性相符合。
此外，曲线上还存在一些异常点，这可能是由于测量误差或电路中其他因素的影响所致。
非线性电阻的应用非线性电阻在实际应用中具有广泛的用途。
以下是几个常见的应用领域：1. 电子器件：非线性电阻常用于电子器件中，如变阻器、热敏电阻等。
通过调节电阻的值，可以实现对电路的控制和调节。
2. 光电子学：非线性电阻在光电子学中也有重要应用。
例如，光敏电阻的电阻值会随着光照强度的变化而发生变化，从而实现对光信号的检测和测量。
3. 功率控制：非线性电阻可以用于功率控制电路中，通过调节电阻的值来实现对电路功率的调节，保护电路和设备的安全运行。
实验总结通过本次实验，我们了解了非线性电阻的伏安特性及其应用。
非线性电阻的伏安特性曲线呈现出非线性关系，电阻值随电流的变化而变化。
非线性电阻在电子器件、光电子学和功率控制等领域具有广泛的应用前景。
非线性元件伏安特性实验报告
非线性元件伏安特性实验报告
实验目的：通过实验观察非线性元件的伏安特性，了解其特点和应用。
实验仪器：非线性元件、电流表、电压表、电源、万用表、导线等。
实验原理：
非线性元件是指电流与电压之间不满足欧姆定律的元件。
在非线性元件中，电流与电压之间的关系通常是非线性的，并且随着电压或电流的变化而改变。
非线性元件的伏安特性是指其电流与电压之间的关系。
通常情况下，非线性元件的伏安特性可以用伏安特性曲线来表示。
实验步骤：
1. 将电源接入电路，并连接好电流表、电压表和非线性元件。
2. 调节电源的输出电压，分别记录电流表和电压表的读数。
3. 改变电源的输出电压，继续记录电流表和电压表的读数。
4. 根据所测得的电流和电压数据，绘制非线性元件的伏安特性曲线。
实验结果：
根据所测得的数据，可以绘制非线性元件的伏安特性曲线。
该
曲线通常是曲线状的，而不是直线。
不同的非线性元件具有不同的伏安特性曲线。
实验分析：
通过观察非线性元件的伏安特性曲线，可以得到非线性元件的电流与电压之间的关系。
非线性元件的伏安特性曲线通常有不同的区域，包括正向阻抗区、反向阻抗区等。
根据伏安特性曲线，可以确定非线性元件的工作状态和特点，并且可以根据需要选择合适的工作点。
实验结论：
通过实验观察非线性元件的伏安特性，可以了解非线性元件的特点和应用。
非线性元件的伏安特性曲线是非线性的，其形状和特点因非线性元件的不同而不同。
熟悉非线性元件的伏安特性对于电子电路设计和分析非常重要。
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Shiyan非线性电阻伏安特性的研究与经验公式的建立实验5-9 非线性电阻伏安特性的研究与经验公式的建立（一）教学基本要求1.了解分压线路、限流线路以及电表刻度盘上的各种符号。
2.了解非线性电阻元件的伏安特性。
3.掌握探索物理规律、建立经验公式的实验思想和实验方法。
4.学会测量未知物理量之间的关系曲线。
5.掌握作图的基本规则，学会用半对数坐标纸作图并学会求斜率和截距。
6.掌握用变量代换法把曲线改直进行线性拟合或通过计算机软件作图用最小二乘法进行曲线拟合。
7.学会通过合理选择接线方式减小电表接入系统误差的方法。
8.学会判断二极管极性的方法。
（二）讲课提纲1．实验简介电阻元件的伏安特性曲线（电压～电流曲线）呈直线型的，称为线性电阻；呈曲线型的，称为非线性电阻。
常见的典型非线性电阻元件有点亮的白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等。
非线性电阻的伏安特性所反映出来的规律，总是与一定的物理过程相联系的。
利用电阻元件的非线性特性研制出的各种新型传感器、换能器，在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面应用非常广泛。
对非线性电阻特性及规律的研究，可以加深对有关物理过程、物理规律及其应用的认识。
实际中许多物理量之间的关系是非线性的关系，为了形象地表示物理量之间的函数关系，寻找物理规律，常常需要测绘各种各样的特性曲线。
伏安特性是电学元件最重要的电学之一。
实验中选择了两种非线性电阻元件，稳压型二极管和小灯泡，测绘伏安特性曲线，建立电压和电流之间关系的经验公式。
通过实验，学习探索物理量间关系、建立定量经验公式的基本方法。
2．实验设计思想和实现方法（1）测量伏安特性曲线电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。
电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。
测量电阻元件伏安特性曲线的一般方法，在电阻元件上加不同的电压，测量相应的电流。
采用电压表和电流表同时测量电压和电流的测量线路有两种接法，电流表内接和电流表外接。
为了减小电表接入产生的误差，一般情况，待测对象阻值很大，采用电流表内接；待测对象阻值很小，采用电流表外接。
为了消除电表接入误差，可以采用理论修正的方法。
因此，测量二极管正向和小灯泡伏安特性曲线时，采用电流表外接电路；测量二极管反向伏安特性曲线时，采用电流表内接电路。
正向（死区电压），最高电压很小， 2CW 型稳压二极管一般约1V 左右。
反向，一旦达到击穿电压，继续增加电压，电流变化相当快。
因此，测量时须仔细调节电压电流，不要使电流超过最大工作电流。
（2）建立经验公式通过实验方法探索物理规律，寻找两个相关物理量之间的函数关系式，建立经验公式。
基本方法如下： ① 实验测量相关两个物理量的变化关系数据。
② 用直角坐标做出物理量之间的关系曲线，并根据曲线形状选择函数关系的形式，建立数学模型。
③ 利用数据处理的有关知识，求解函数关系中常数，确定经验公式。
一般采用最小二乘法通过计算机进行曲线拟合，也可以通过曲线改直用作图法、最小二乘法、逐差法等数据处理方法进行计算。
④ 用实验数据验证经验公式。
（3）伏安特性曲线函数形式二极管正向伏安特性曲线函数形式：)1lg(++=I A B U小灯泡伏安特性曲线的函数形式：()1lg +=U A I3．重点训练的基本方法和技能（1）实验方法：探索物理规律的实验方法。
（2）测量方法：物理量之间关系曲线的测量方法――伏安法。
（3）数据处理方法：建立经验公式的基本方法。
（4）仪器调整使用方法：电表的正确使用和分压电路的应用。
（5）减小系统误差方法：选择合理的接线方式，减小电表接入系统误差的方法。
4．测量与数据处理要求（1）做实验前仔细阅读“实验指示牌”中各项内容，并且贯彻在自己的实验中。
（2）自己阅读教材P76～81、P86～87、P5，了解电学实验的基本操作规程，认识电表，学习电表极限误差的计算方法，了解分压电路和限流电路，理解探索物理规律、建立经验公式的基本实验方法。
（3）正确选用电流表内接法或外接法连接测量电路，合理选择电压表和电流表量程，练习熟悉不同量程下电表的正确读数。
（4）测量二极管正向伏安特性曲线时，在电流值1mA 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔0.1V 测量一个点；在电流值1mA 以上，电压每隔0.02V 测量一个点；测量电流最大值小于最大工作电流。
（5）测量二极管反向伏安特性曲线时，在电流值1mA 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔1V 测量一个点；在电流值1mA 以上，电流每隔5mA 测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压。
（6）测量小灯泡伏安特性曲线时，在电压值1V 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔0.2V 测量一个点；在电压值1V 以上，每隔0.5V 测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压6.3V 。
（7）在同一张直角坐标纸上画出2CW 型二极管的正向和反向伏安特性曲线，分析二极管的伏安特性。
正确选择坐标轴比例，标明刻度、单位和图名，连平滑的曲线，曲线不必通过每个实验点。
（8）在直角坐标纸上画出小灯泡的伏安特性曲线，并与二极管的正向伏安特性比较分析伏安特性。
（9）在直角坐标纸上作小灯泡)1lg(+-U I 图线（直线），求解斜率和截距，建立小灯泡伏安经验公式，并进行验证。
求斜率时不能利用测量的数据点，而应从所画的直线上取相距比较远的两个点。
（10）列表记录数据，表格规范，不能使用铅笔记录数据。
（11）在数据签字之前不要整理实验仪器，保持测量原貌；老师检查合格、数据签字之后必须整理好实验器材，方可离开实验室。
5．问题思考与讨论（1）什么是伏安特性曲线？（2）用伏安法测量伏安特性曲线有哪两种接线方法？分别在什么条件下使用？ （3）请画图说明电流表内接法和外接法。
（4）线性元件和非线性元件的伏安特性曲线各有什么特点？ （5）如何根据测量曲线的变化趋势合理选择测量点？ （6）什么是二极管的死区电压？ （7）什么是二极管的反向击穿区电压？（8）稳压二极管工作在什么区？为什么能够起到稳压作用？ （9）如何做探索规律的物理实验？ （10）实验中如何判断测量数据是否合理？（三）实验报告实验5-9 非线性电阻伏安特性的研究与经验公式的建立〔教学目的〕1．学会探索物理规律、建立经验公式的实验思想和实验方法。
2．学会测量未知物理量之间的关系曲线，熟练测量二极管和小灯泡的伏安特性曲线。
3．学会通过合理选择接线方式减小电表接入系统误差的方法。
4．掌握用变量代换法把曲线改直进行线性拟合或通过计算机软件作图用最小二乘法进行曲线拟合。
5．掌握建立经验公式的基本方法。
〔实验原理、设计思想及实现方法〕（1）测量伏安特性曲线电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。
电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。
测量电阻元件伏安特性曲线的一般方法，在电阻元件上加不同的电压，测量相应的电流。
采用电压表和电流表同时测量电压和电流的测量线路有两种接法，电流表内接和电流表外接。
为了减小电表接入产生的误差，一般情况，待测对象阻值很大，采用电流表内接；待测对象阻值很小，采用电流表外接。
为了消除电表接入误差，可以采用理论修正的方法。
因此，测量二极管正向和小灯泡伏安特性曲线时，采用电流表外接电路；测量二极管反向伏安特性曲线时，采用电流表内接电路。
正向（死区电压），最高电压很小， 2CW 型稳压二极管一般约1V 左右。
反向，一旦达到击穿电压，继续增加电压，电流变化相当快。
因此，测量时须仔细调节电压电流，不要使电流超过最大工作电流。
（2）建立经验公式通过实验方法探索物理规律，寻找两个相关物理量之间的函数关系式，建立经验公式。
基本方法如下： ① 实验测量相关两个物理量的变化关系数据。
② 用直角坐标做出物理量之间的关系曲线，并根据曲线形状选择函数关系的形式，建立数学模型。
③ 利用数据处理的有关知识，求解函数关系中常数，确定经验公式。
一般采用最小二乘法通过计算机进行曲线拟合，也可以通过曲线改直用作图法、最小二乘法、逐差法等数据处理方法进行计算。
④ 用实验数据验证经验公式。
（3）伏安特性曲线函数形式二极管正向伏安特性曲线函数形式：)1lg(++=I A B U小灯泡伏安特性曲线的函数形式：()1lg +=U A I〔仪器用具〕实验仪器和用具如图1所示。
（1）电压表、电流表：测量电压、电流。
（2）滑线变阻器：组成二级分压电路。
（3）稳压电源：提供工作电压。
（4）待测电阻元件和其他用具：2CW104稳压二极管，小灯泡，开关，导线等。
〔实验内容与要求〕1．实验内容（1）测量2CW 型二极管的正向伏安特性。
二极管 小灯泡电压表电流表滑线变阻器稳压电源（2）测量2CW 型二极管的反向伏安特性。
（3）测量小灯泡的伏安特性曲线。
2．测量与数据处理要求（1）做实验前仔细阅读“实验指示牌”中各项内容，并且贯彻在自己的实验中。
（2）自己阅读教材P76～81、P86～87、P5，了解电学实验的基本操作规程，认识电表，学习电表极限误差的计算方法，了解分压电路和限流电路，理解探索物理规律、建立经验公式的基本实验方法。
（3）正确选用电流表内接法或外接法连接测量电路，合理选择电压表和电流表量程，练习熟悉不同量程下电表的正确读数。
（4）测量二极管正向伏安特性曲线时，在电流值1mA 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔0.1V 测量一个点；在电流值1mA 以上，电压每隔0.02V 测量一个点；测量电流最大值小于最大工作电流。
（5）测量二极管反向伏安特性曲线时，在电流值1mA 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔1V 测量一个点；在电流值1mA 以上，电流每隔5mA 测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压。
（6）测量小灯泡伏安特性曲线时，在电压值1V 以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔0.2V 测量一个点；在电压值1V 以上，每隔0.5V 测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压6.3V 。
（7）在同一张直角坐标纸上画出2CW 型二极管的正向和反向伏安特性曲线，分析二极管的伏安特性。
正确选择坐标轴比例，标明刻度、单位和图名，连平滑的曲线，曲线不必通过每个实验点。
（8）在直角坐标纸上画出小灯泡的伏安特性曲线，并与二极管的正向伏安特性比较分析伏安特性。
（9）在直角坐标纸上作小灯泡)1lg(+-U I图线（直线），求解斜率和截距，建立小灯泡伏安经验公式，并进行验证。
求斜率时不能利用测量的数据点，而应从所画的直线上取相距比较远的两个点。
（10）列表记录数据，表格规范，不能使用铅笔记录数据。