内容正文:
实验专题08 欧姆定律测量未知电阻的阻值
实验必备知识点
一:探究电流与电压的关系:
1.实验电路:如右图;
2.实验方法: 控制变量法 (控制电阻不变);
3.设计和进行实验:
①检查器材,观察电压表、电流表指针是否指向零;
②根据实验器材设计电路图并正确连接电路图;
③检查电路,调节滑动变阻器使其阻值最大;
④闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,记录此时电压表、电流表示数;
⑤继续调节滑动变阻器滑片P至另一位置,记录此时电压表、电流表示数;
⑥重复上述调节滑动变阻器滑片P的位置,记录总共四组电压表、电流表示数。
4.实验结论: 在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比 。
①当电阻不变时,电阻两端的电压越大,流过电阻的电流越大;
②不同电阻的I-U图中,电阻越大,直线越斜(电阻越大、直线斜率越大);
5.滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)改变定值电阻两端的电阻(改变电路中的电流)。
二:探究电流与电阻的关系:
1.实验电路:如右图;
2.实验方法: 控制变量法 (控制电阻不变);
3.设计和进行实验:
①检查器材,观察电压表、电流表指针是否指向零;
②根据实验器材设计电路图并正确连接电路图;
③检查电路,调节滑动变阻器使其阻值最大;
④闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数达到某一数值(比如2.5V),记录此时电压、电流和电阻值。
⑤换接第二个电阻(记录电阻阻值),调节滑动变阻器,使电压表示数达到与第一次的示数相同,记录电流值;
⑥依次接入第三、第四个电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数达到与第一次的示数相同,记录电流值。
4.实验结论: 当电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比 。
①当电压一定时,电阻越大,流过电阻的电流越小;
②更换阻值大的定值电阻时,滑动变阻器的阻值也调大(换大调大);
5.滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)保持定值电阻两端电压一定(不变)。
三、伏安法测量未知电阻阻值
1、实验原理:R=
2、实验器材:电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。
实验电路图:
4、滑动变阻器在实验中的作用:
(1)保护电路;
(2)改变 定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流。
5、实验步骤:
步骤①根据电路图连接实物图,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;
步骤②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3,观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3分别填入设计的记录表格:步骤③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值
步骤④整理实验器材。
6、注意事项:
1、连接电路时开关应处于断开状态
2、闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,
3、原理:欧姆定律变形式R=
4、电压表量程的选择:看电源电压,一般电压表量程稍大于电源电压
5、测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差
6、测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义
7、测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过 Rx 电流。根据R=电阻偏小;
8、如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因是:滑动变阻器接法错误,可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱
9、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I-U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化;
10、闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:移动滑动变阻器,观察小灯泡是否会发光。
四、特殊法求未知电阻的阻值
实验 1:只用电流表测未知电阻 R(安阻法)
【测量原理】在没有电压表时,将已知电阻 R0与未知电阻 Rx并联:用电流表测出通过已知电阻的电流I0根据 U0=I0R0求出已知电阻两端的电压 U,则未知电阻两端电压 UX=U0,用电流表测出通过未知电阻的电流Ix,然后根据 Rx=求出未知电阻阻值。
方法一
(1)器材:电流表(1或2个)、待测电阻R 、已知阻值的电阻 R、电源、开关(1个)、导线若干。
(2)电路图
(3)方法:R0、RX并联,用电流表分别测量RX中的电流 Ix、R0中的电流、干路中的电流I这三个电流中的任意两个。
(4)RX的表达式: RX=
方法二
(1)器材:电源、开关(1个)、电流表(1个)、待测电阻 R、已知最大阻值R0的滑动变阻器、导线若干
(2)电路图
(3)方法:R,和滑动变阻器串联,将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小(为零)和阳值最大(R0已知)处,分别记下电流表的示数I1、I2。