实验目的
通过本次实验，掌握伏安法的基本原理及其在实际中的应用。了解如何使用电压表和电流表测量线性电阻的阻值，并验证欧姆定律的正确性。同时，培养学生对实验数据的分析能力以及动手操作技能。
实验原理
伏安法是一种常用的电路测量方法，其核心是通过改变电路中的电压来观测对应的电流变化，进而计算出电阻值。根据欧姆定律 \( R = \frac{U}{I} \)，只要测得电阻两端的电压 \( U \) 和流经电阻的电流 \( I \)，就可以求得电阻值 \( R \)。对于线性电阻而言，其伏安特性表现为一条直线，即电压与电流成正比关系。
实验器材
- 直流电源
- 可调电阻箱或固定阻值电阻
- 数字万用表（用于测量电压和电流）
- 导线若干
- 开关
实验步骤
1. 按照电路图连接好实验装置，确保所有接线无误后闭合开关。
2. 调节直流电源输出电压至某一初始值，并记录此时电压表读数 \( U_1 \) 和电流表读数 \( I_1 \)。
3. 逐步增加电源电压，每次调整后均需稳定一段时间再记录下相应的电压 \( U_i \) 和电流 \( I_i \) 值。
4. 当达到预定的最大电压时停止实验，并断开电源。
5. 根据记录的数据绘制电压-电流曲线图。
数据处理
将实验中获得的数据整理如下表所示：
| 序号 | 电压 U/V | 电流 I/mA | 阻值 R/Ω |
|------|----------|-----------|-----------|
| 1|| | |
| 2|| | |
| ...|| | |
| n|| | |
利用公式 \( R = \frac{U}{I} \) 计算每组数据对应的电阻值，并取平均值得到最终结果。
结果讨论
通过对实验数据的分析可以发现，随着电压的增大，电流也随之线性增长，这符合欧姆定律的要求。此外，多次重复测量的结果表明，所测得的电阻值较为一致，说明实验装置具有良好的稳定性和准确性。
注意事项
1. 在调节电压时应缓慢进行，避免因突然变化导致仪器损坏。
2. 测量过程中要注意观察仪表指针偏转情况，防止超量程工作。
3. 实验结束后应及时关闭电源并将设备恢复原状。
总结
本次实验成功验证了伏安法测量线性电阻阻值的有效性，并加深了对欧姆定律的理解。通过实践操作，我们不仅掌握了基本的电路测试技巧，还学会了如何科学地处理实验数据。希望今后能够继续探索更多有趣的物理现象！
以上便是本次实验的完整报告，请各位同学认真阅读并完成相关作业。如果有任何疑问，欢迎随时向老师提问。
