内容正文:
欧姆定律的应用
一、伏安法测电阻
用电压表和电流表测量分别测量出未知电阻的电压和电流,然后通过公式计算出电阻的阻值。电路图为:
为了减小误差,采用通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压来获取多组电压值和电流值,利用多次测量求平均值的方法来得出电阻的阻值。
二、测量小灯泡的电阻
1、根据欧姆定律公式I=U/R 的变形R=U/I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法。
2、电路图如右图:
3、测量时注意:(相当重要的东东)
A、闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到电阻最大端;
B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。
C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。
4、 测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。
5、 会用电压表或导线判断断路的位置。
三、电阻的串联与并联:
串联:R=R1+R2+……+Rn (串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都大)
并联:1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn (并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都小)
类型一 伏安法测电阻
例1. 小雪同学在掌握了伏安法测电阻的原理后,自己设计了几个如图所示的电路图,其中正确的电路图是 ( )
A. B. C. D.
练1.1. 在用伏安法测电阻的实验中,下列注意事项错误的是 ( )
A. 电流表必须串联在被测电阻和滑动变阻器之间
B. 连接电路时,开关要断开
C. 在无法估计被测电流、电压大小时,电流表、电压表应选用较大量程
D. 闭合开关前,滑片应移到变阻器接入电路阻值最大处
类型二 伏安法测小灯泡电阻
例2、 有一只额定电压为2.5 V的小灯泡,某同学在1 V电压下测出它的电阻,接着又将该灯泡两端电压调到2.5 V测出其电阻,该同学发现后一次电阻比第一次大许多,这是因为( )
A. 实验方法不对 B. 实验误差
C. 导体的电阻跟温度有关 D. 实验错误
练2.1、如图所示,小红在做测定灯泡电阻的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,其原因可能是( )
A. 滑动变阻器接触不良
B. 开关接触不良
C. 小灯泡两端短路
D.灯泡的钨丝断了
类型三 串并联电路中欧姆定律的应用
例3、 下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是 ( )
A. 30Ω和15Ω B. 20Ω和25Ω C. 10Ω和35Ω D. 5Ω和40Ω
练3.1、电阻串联时相当于增加了导体的 ,总电阻比串联的任何一个电阻都大;电阻R1与R2串联时,总电阻R总= 。电阻并联时相当于增大电阻的 ,总电阻比并联的任何一个电阻都小;电阻R1与R2并联时,总电阻R总= 。
巩固练习
1、 对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是( )
A. 它们都是采用控制变量的研究方法
B. 它们的实验电路在教科书中是相同的
C. 前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D. 后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
2、 在用“伏安法测电阻”时,所选用的电源电压为4.5 V,被测电阻的阻值约为10 Ω,则电压表和电流表的量程选择为 ( )
A. 0~3 V 0~3 A B. 0~3 V 0~0.6 A
C. 0~15 V 0~3 A D. 0~15 V 0~0.6 A
3、“伏安法测电阻”的原理是 ;需要测量的物理量是 和 ;用到的器材有电流表、 、 、开关、定值电阻、电源和导线。
4、在如图甲所示的电路中,当开关S闭合时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则所测电阻R= Ω;若移动变阻器滑片,使电压表的示数为3 V,则此时电阻R= Ω(不考虑温度变化对电阻的影响).
5、如图为李江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路,有关该实验的说法错误的是 ( )
A. 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D. 在如图位