内容正文:
伏安法测电阻
一、伏安法测定值电阻和小灯泡的电阻:
1、原理:通过电压表测电压,电流表测电流,利用公式计算得出电阻的阻值。
2、实验方法:伏安法。
3、实验器材(七种)及电路图:
电流用电流表测量,电压用电压表测量, 还必须有电源、开关、导线,另外还有电阻(或小灯泡)、滑动变阻器,共七种。电路图如下图:
4、实验设计及记录表格:
移动滑动变阻器的滑片,改变电阻(或小灯泡)两端的电压,从而改变通过电阻(或小灯泡)的电流,测出不同电压下的电阻或(小灯泡)的阻值。
测定值电阻的实验表格
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.5
0.14
2
2.0
0.20
3
2.5
0.26
测小灯泡的电阻实验表格
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
2.0
0.22
2
2.5
0.24
3
3.0
0.28
5、进行实验,将数据入表格中:
①连接电路时,开关应断开。除电压表以外的元件串联,电压表并在待测的电阻或小灯泡两端,滑动变阻器注意是“一上一下”接入电路。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处(离下面的接线柱最远)。
③电流表、电压表接线柱接入电路时应为“正入负出”,注意电流表和电压表量程的选择。
④电路连接完毕,经检查无误后,闭合开关应先试触。
⑤读数后,立即断开电路,以免电阻通电时间过长而发热,影响实验。
6、分析论证及数据处理:
定值电阻的阻值:测定值电阻的阻值,取三次电阻的平均值作为待测电阻的阻值,这样可以减小实验误差。
小灯泡的电阻:(测出几次电阻的值):不同电压下,小灯泡的电阻差别很大,不可以求平均值!
定值电阻的U—I图像是过原点的一条直线;小灯泡电阻的U—I图像是一条曲线,I与U不成正比。
7、交流讨论:
①在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的主要作用是:改变电阻两端的电压,从而改变电路中的电流,以达到多次测量取平均值,减小误差的目的;在伏安法测小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器的主要作用是:改变电阻两端的电压,从而改变电路中的电流,以达到多次测量,找到小灯泡电阻变化的规律。
②在设计表格时,测定值电阻需设计“电阻的平均值”一栏,而测小灯泡的电阻则不需要。
③电压表量程的选择根据电源电压选取,而电流表的量程根据电路中的最大电流(当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时)确定。
【中考题型分析】
伏安法测电阻是各个省市中考中四大电学实验之一,伏安法测电阻主要考查电路的连接、电路故障、电流表和电压表的读数、设计记录表格、实验数据分析和处理,而特殊方法测量电阻则侧重根据已知的器材设计电路图、实验步骤和表达式的书写等,更多的省市把伏安法测电阻和特殊方法测电阻结合起来考查,综合性很强。考查主要以实验题为主,所占分值一般在5分—7分左右。
★常考知识点:伏安法测小灯泡的电阻
(典例)1.小福同学想知道一个标有“”的小灯泡的电阻是多少,设计了下面这个实验。
按图甲连接电路,闭合开关后,发现电压表的指针向左偏转,他在连接电路时出现的错误是______ 。
改正错误后进行实验,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
实验中当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,此时电流为______ ,小灯泡的电阻是______ 保留一位小数。
小福正确进行实验,收集多组数据,分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同,请分析灯丝电阻变化的原因是______ 。
小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,根据两次实验收集的数据绘制出图象如图丙所示,则图线______ 选填“”或“”是小灯泡的图象。图象中、两点电阻的大小关系为 ______ 选填“”“”或“”。
★常考知识点:伏安法测定值电阻
(典例)2.小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。
连接电路时,开关应处于______状态。
用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最______端选填“左”或“右”,此时,滑动变阻器在电路中除了能保护电路外,还有一个重要作用是______。
正确连接电路后,闭合开关前,看到电流表的指针指向零刻度线的左侧,造成这一现象的原因是______。
闭合开关后,当电压表示数为时