内容正文:
第3课时 伏安法测电阻
求平均值
减小误差
能
不能
(如图所示)
右
电压表
A
0.26
9.6
温度
变大
小于
更换2.5~3 V的电源电压(或更换最大阻值不低于
52.5 Ω的滑动变阻器或更换阻值约为4.2~8.6 Ω的定值电阻)
9.9
闭合开关S1和S2
(如图所示)
B
0.48
(如图所示)
5
R0
R
平均值
12.5
温度
实验:伏安法测电阻
实验目的
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的阻值
实验原理
R=
电路图
滑动变阻器的作用
(1)保护电路;(2)改变待测电阻(小灯泡)两端的电压
R=eq \f(U,I)
多次测量的目的
获得多组数据,求平均值减小误差
测量小灯泡不同电压下的电阻
实验图象
图象分析
是一条过原点的直线,可根据图象上的任意一点求出电阻值(原点除外)
是一条曲线,说明灯丝电阻是变化的,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故求平均值没有意义
相关计算
结合实验数据或图象上的点,根据R=eq \f(U,I)计算,需求平均值
结合实验数据或图象上的点,根据R=eq \f(U,I)求不同电压下的电阻
装置拓展
本实验装置能(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系
本实验装置不能(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系
拓展:特殊方法测电阻
类型
缺电流表
缺电压表
设计
思路
利用电压表并联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表
利用电流表串联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表
图示
相关表达式
Ix=I0=eq \f(U0,R0)
Ux=U0=I0R0
(2022·重庆A)综合实践课上,小薇同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5 V”字样、电源电压恒为4.5 V、滑动变阻器规格为“30 Ω 1 A”.
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最右(选填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,她应注视
电压表(选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是A (选填字母代号).
A.滑动变阻器接触不良
B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示为0.2 6A,则小灯泡正常发光时的电阻为9. 6Ω(保留一位小数).她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受温 度的影响.
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
(5)由记录的表格数据可知,实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大(选填“变大”“不变”或“变小”)的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,则小灯泡电阻的变化量ΔRL小于(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动变阻器的变化量ΔR.
(6)实验结束后,她看见桌面上还有一个阻值为15 Ω的定值电阻,想按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,她只需更换哪一个元件,并说明新元件的规格要求:更换2.5~3 V的电源电压(或更换最大阻值不低于52.5 Ω的滑动变阻器或更换阻值约为4.2~8.6 Ω的定值电阻).
(7)小明在做完上述实验后,用定值电阻替代小灯泡进行实验,进行三次实验测出的电阻值分别为10.2 Ω、9.9 Ω、9.7 Ω, 则待测电阻的阻值应为9.9Ω(保留一位小数).
(8)(缺电压表)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丙,主要操作步骤如下:
丙
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻R= (用字母表示).
eq \f(I1R0,I2-I1)
(9)(缺电流表)实验小组又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也测出了R的阻值,请完成下列实验步骤:
丁
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
②闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值R= (用已知量和测得量的字母表示).
eq \f((U1-U2)R0,U2)
命题点1:测量定值电阻的阻值
1.(2020·宜