内容正文:
沪科版九年级
第十五章《探究电路》
15.3 “伏安法”测电阻
【知识梳理】
探究实验比较:
实验名称
伏安法测电阻
伏安法测定值电阻Rx的阻值
伏安法测小灯泡的电阻
原理
欧姆定律的变形式R=U/I
电路图
实验步骤
①根据电路图连接实物。
②检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③整理器材。
注意事项
①连接实物时,必须注意开关应断开。
②连接滑动变阻器时应注意“一上一下”,闭合开关前滑片应调至阻值最大处。
③连接电压表和电流表时应注意电流要从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
滑动变阻器的
作用
保护电路、改变被测电阻两端的电压。
数据处理
算出三次Rx的值,求出平均值。多次测量的目的是求平均值以减小误差。
在本实验中不能求平均值,多次测量的目的是使实验结论更具普遍性。
实验结论
测得Rx的阻值
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
伏安曲线
【易错点】
常见故障分析:
序号
现象
原因
1
电流表(或电压表)的指针反偏
电表的正负接线柱接反
2
闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表和电压表都没有示数
电路中除小灯泡外的某处接触不良
3
闭合开关,灯泡不亮,电流表示数是零,电压表示数很大
小灯泡开路
4
闭合开关,灯泡不亮,电压表示数是零,电流表示数很大
小灯泡短路
5
发现小灯泡不亮,同时电流表和电压表有示数,但非常小
电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大。
6
连接好实验电路后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡变亮,电流表示数变大时,电压表示数反而变小;小灯泡变暗,电流表示数变小时,电压表示数反而变大
电压表并联在滑动变阻器两端
7
将实验电路连接好后,闭合开关S,发现小灯泡特别亮,并且无论怎样移动变阻器滑片,灯泡亮度不变
滑动变阻器接入了上面两个接线柱
8
将实验电路连接好后,闭合开关S,发现小灯泡很暗,并且无论怎样移动变阻器滑片,灯泡亮度不变
滑动变阻器接入了下面两个接线柱
【规律总结】
测定值电阻的阻值时,多次测量求平均值,可以减小实验误差。
测量小灯泡在不同电压下的电阻发现,灯泡两端电压越低,通过灯泡的电流越小,灯泡亮度越暗,灯丝电阻越小。从而得出结论:灯丝电阻与温度有关,且灯丝电阻随温度升高而增大。
【典例分析】
(2022·山东聊城·中考真题)如图甲所示,小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验。
(1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线;( )
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是______(填字母);
A.电源 B.滑动变阻器 C.定值电阻R D.开关
(4)排除故障后,小聪正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,为______,根据三次实验数据可得定值电阻______(结果保留一位小数);
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______(填字母)。
A. 用刻度尺测量作业本的长度
B. 探究同种物质的质量与体积的关系
【答案】 右 C 0.20 9.9 A
【解析】(1)[1] 用“伏安法”测电阻时,电压表应与定值电阻并联,由图甲可知,电压表接在定值电阻与滑动变阻器两端,测定值电阻与滑动变阻器串联电压,即电源电压,电压表连接错误,电压表应并联在定值电阻两端,电路图如图所示
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最大值,即右端。
(3)[3]A.若电源有故障,电流表和电压表都无示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器有故障,两表同时有示数或无示数,故B不符合题意;
C.若定值电阻R有故障,若断路,电压表有示数,电流表无示数;若短路,电压表无示数,电流表有示数,故C符合题意;
D.若开关有故障,两表同时有示数或无示数,故D不符合题意。
故选C。
(4)[4]由图乙知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[5]由表中数据可计算第2次实验电阻的阻