内容正文:
2.测量电阻
素养
目标
1.会同时使用电压表和电流表,了解钨的特性。(物理观念)
2.应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法。(科学思维)。
3.根据公式R=设计实验,测量定值电阻和小灯泡的阻值。(科学探究)
4.根据定值电阻和小灯泡电阻的特点,采取不同的方法处理测得的多组数据。(科学态度与责任)
一、定义
1.用 电压 表可以测量电压,用 电流 表可以测量电流;测量出了电压和电流,就可以根据公式 R= 计算出电阻。这种测量电阻的方法叫做 伏安 法。
二、实验设计
2.画出实验电路图如图所示。
3.滑动变阻器的作用:
(1) 保护电路 ;
(2) 改变定值电阻两端的电压和通过的电流 。
4.减小误差的方法:多次测量电压及电流值,算出电阻,最后求出 电阻的平均值 。
【判一判】
1.伏安法测量电阻的实验原理(依据)是公式R=。 ( √ )
2.利用伏安法测电阻时,需要的测量仪器有电压表和电流表。 ( √ )
3.为了测量多组数据,需要使用的电学元件是滑动变阻器。 ( √ )
4.测量定值电阻的阻值时,为了减小误差,需要求多次测量结果的平均值。 ( √ )
5.若在实验中,测得小灯泡的电阻随温度的升高而增大,我们需要取测得的多个电阻的平均值作为小灯泡的电阻。 ( × )
用电压表和电流表测量电阻
伏安法测电阻的实验原理是什么?
答案:用电压表测出未知电阻两端的电压,用电流表测出未知电阻中的电流,根据欧姆定律的变形公式R=求出未知电阻的阻值。
所需的实验器材除了电源、开关、导线和未知电阻外还需要哪些实验器材?
答案:电压表、电流表、滑动变阻器。
根据实验器材设计实验电路图,将设计的电路图画在下面的虚线框内。
答案:如图所示。
怎样减小测量误差?
答案:我们可以通过调节滑动变阻器来改变未知电阻两端的电压和通过的电流,多次测量求平均值。
填写实验步骤:
(1)在开关 断开 的情况下,根据电路图连接实物图;
(2)检查所连电路后,调节滑动变阻器的滑片至阻值 最大 处;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压,记录下多组电压U、电流I的数据,填入表中;
(4)断开开关,整理实验器材。
实验序号
1
2
3
电压U/V
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.33
电阻R/Ω
10
10.9
9.1
实验数据处理:定值电阻的阻值是不变的,所以每次测量结果不同,是由于误差引起的;为了减小误差,我们需要 求平均值 。本次测量的电阻是 10 Ω。
测量定值电阻的阻值。
甲
乙
丙
(1)实验依据的公式是 R= 。
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处 开关未断开(滑动变阻器阻值未调至最大) (写出一条即可)。
(3)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是 C (填字母)。
A.开关S断路
B.滑动变阻器断路
C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为 0.38 A。
U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
I/A
0.15
0.23
0.30
0.45
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的UI图像。
答案:如图所示。
(1)实验依据是欧姆定律的变形公式;(2)连接实物电路的注意事项包括开关状态、电流表的接法、电压表的接法、滑动变阻器的接法;(3)检验故障时,若电表有示数或用电器工作,说明从正极到用电器再到负极的路径不能断路,据此分析即可;(4)读出电流表的示数,根据公式计算即可;(5)根据表中数据描点连线即可。
1.如图所示是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( B )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
2.如图所示是四位同学设计的用“伏安法”测电阻R的电路图,其中正确的是( C )
A B C D
解析:由电路图A知:电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误,不能测出电阻R的阻值,故A错误;由电路图B知:电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的电压,由该电路图测不出电阻R的阻值,故B错误;由电路图C知:电压表测待测电阻两端的电压,电流表测通过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值,故C正确;由电路图D知:电流表测通过待测电阻与滑动变阻