内容正文:
实验18 伏安法测电阻
基础考点梳理
1.实验原理:
【实验结论】
电阻是导体本身的特性,和导体的电流与电压无关;灯泡的电阻不是固定的,随温度的升高而增大。
【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用: 。
(2)要使小灯泡正常发光,应移动滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压。
(4)电压表示数小于(或大于)小灯泡额定电压时,滑片移动方向的判断: 。
(5)实验时多次测量的目的:
①
②
(7)I-U图像分析与绘制:
①如图所示,a为定值电阻,b为小灯泡,c为电压表接滑动变阻器两端时,小灯泡的I-U图像;
②得出小灯泡电阻的变化规律:小灯泡的电阻随着温度的升高而增大。
(8)求取平均值的评估:
①测定值电阻: 。
②测小灯泡电阻: 。
典型例题赏析
1.在“测量定值电阻阻值”的实验中,小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题:一是 ;二是 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
①
5.0
②
6.5
0.4
③
8.0
0.5
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动。经检查:电路中电表完好且只有一处故障,他初步判断可能是导线 (选导线编号)断路或 断路。
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中,其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A,利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数)。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片向 移至适当位置,读出两电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中。
③闭合开关,继续移动滑片,直至移到了滑动变阻器的一端,读出两电表示数,断开开关,并将读数填在表中。
(4)分析表中数据,小明发现:随着待测电阻两端电压的增大,计算得出的待测电阻阻值变化情况是 。
他感到困惑:为何会出现这样的结果呢?小华帮他检查后指出:小明所测出的电压数据是错误的。于是小明想重新实验,小华提醒他:无需重新实验,利用已知信息和电流表的读数,不但可计算出待测电阻的阻值,还能求出电源电压。小明经过认真思考后,计算得出:待测电阻Rx= Ω,电源电压U总= V。
2.在复习电学知识时,小明在实验室又做了“测量小灯泡电功率”和“探究电流与电压、电阻关系”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示电路图正确连接了电路。请用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整。要求闭合开关后,滑片向右移动,灯变亮;
(2)连接电路时,滑动变阻器滑片P应放在最 端(选填“左”或“右”)。
(3)连好电路闭合开关后,发现灯泡不发光,电压表指针满偏,电流表指针几乎没动,则原因是 。
(4)排除故障后闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(5)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丁所示的小灯泡的I﹣U图象。由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”),如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率 0.38W(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)在做“探究电流与电阻关系”的实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,电路的其他元件连接方式不变,把电路中的小灯泡依次换成四个定值电阻进行探究。如果要保证电路中各元件安全,且用四个电阻都能顺利完成实验,则定值电阻两端的电压应该在 范围内选择。
A.U≤3V
B.2.4V≤U≤3V
C.U≥3V
D.3V≤U≤6