内容正文:
实验17 伏安法测电阻
基础考点梳理
1. 实验目的、原理、方法
(1)实验目的:用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:伏安法。
2. 实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
(1)干电池:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
(3)电流表:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)电压表:测量电压大小。
(6)滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(7)待测电阻:测量对象。
3. 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。
4. 实验补充
(1)伏安法:分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的电阻的办法叫“伏安法”。
(2)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;③改变通过定值电阻的电流。
5. 常考实验问题
(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。
(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。
精选真题汇编
1.(2023•鄂州)用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)小莉同学正确连接电路后,没有将滑动变阻器调到最大阻值,就闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为 V。为使小灯泡正常发光,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(2)如果滑片P滑到端点位置时,电压表示数仍大于2.5V,则应更换滑动变阻器,更换的滑动变阻器的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值要 (选填“大”或“小”)些。
2.(2023•淄博)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 。
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。当电压的表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为 A,计算此时小灯泡的阻值为 (精确到0.1Ω)。
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/Ω
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断。
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由: 。
3.(2023•河南)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于