用DIS研究小灯泡U-I图像

实验目的

用DIS测绘小灯泡的U-I图像，分析灯丝电阻随温度的变化。

实验原理

两个传感器分别测出小灯泡两端的电压U和通过的电流I，数据采集器把数据送入计算机，软件绘出U-I图像。灯丝电阻随温度升高而增大，图像为曲线；图像上各点与原点连线的斜率等于该状态下的电阻，且逐渐增大。

实验器材

• 小灯泡
• 电压传感器
• 电流传感器
• 数据采集器
• 计算机（装有实验软件）
• 滑动变阻器
• 直流电源
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 连接数据采集器与计算机，打开软件，选择传感器并校零。
2. 按分压接法连接电路，电压传感器并联在灯泡两端，电流传感器串联。
3. 闭合开关，缓慢移动滑片，从零逐渐增大电压并采集数据。
4. 由软件生成U-I图像，观察图像形状。
5. 在图像上取不同的点，读出U、I，计算对应的电阻。

实验现象与结论

屏幕上的U-I图像是向上弯曲的曲线，说明电压升高时电流增加得越来越慢，灯丝电阻随温度升高而增大。在图像上取不同点算得的电阻依次变大。

注意事项

• 传感器的接线极性和量程要选对
• 电压不得超过小灯泡额定电压
• 开始采集前先给传感器校零

常见问题

DIS实验系统由哪几部分组成？

由传感器、数据采集器和计算机三部分组成，可实时采集数据并由软件处理、作图。

U-I图像为什么是曲线？

电压升高使灯丝温度升高、电阻增大，电流与电压不成正比，所以图像是曲线而不是直线。