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实验26 伏安法测电阻(原卷版)
《伏安法测电阻》是电学的重点实验,属于测量型实验,同样是高频热点实验。该实验是通过欧姆定律的导出式,通过测量通过电阻的电流和电阻两端电压,利用公式求出导体的电阻;通过该实验让学生认识到虽然导体电阻是由导体几何条件决定的,是导体的一种性质,但在其几何条件不变情况下,时可以通过是可以求出其电阻的。基于以上原因,伏安法测电阻也就自然成为电学常考热点。需要说明的是,利用伏安法照样可以测量小灯泡在不同电压(不同发光亮度)下的电阻。
伏安法测电阻在中考试卷中的考题所占分值较高,一般在4分-8分之间。考试内容主要有:考电路、考器材、考方法、考过程、考结论等。总体来说就是对实验电路的认识、科学测量方法和测量过程以及分析讨论为主线,通过测量定值电阻的阻值加深对欧姆定律知识的理解。
在《伏安法测电阻》实验中,会经常出现实验拓展问题,也就是利用单电表测量定值电阻。利用单电表测电阻同样是利用公式,通过电路的不同连接方式,只要能测得电阻的电压和电流即可通过计算测出电阻的阻值。
由于考查的环节或是角度不同,考查的方式也就明显不同,因此在平时的复习中,要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。
实验探究-伏安法测电阻
【实验目的】测量未知电阻
【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个,导线若干。
【实验原理】根据欧姆定律:,可知:,只要能测出电阻R两端电压和通过R的电流,根据公式即可计算出待测电阻R。
【实验步骤】一、根据给出的电路图,连接实物电路。
二、闭合开关,变阻器在较大位置时测量电流和电压,数据计入表格。
三、继续调节滑动变阻器,重复上述试验三次,数据计入表格。
四、根据公式,求出每次试验电阻值,并计入表格。
五、计算待求电阻平均值。
六、试验表格
试验次数
电压/V
电流/A
待求电阻Rx/ῼ
平均值Rx/ῼ
1
2
3
七、整理器材。
其他方法测电阻
1.伏阻法测电阻
电路设计
实验电路
待测物理量和待测电阻RX
利用串联电路中电流处处相等求阻值(已知R0阻值)
(1)闭合开关S,分别测出R0、RX两端第一章U0、UX;
(2)
利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻(已知R0阻值)
(1) 闭合开关S,读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1;
(2) 读出变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2;
(3)
被测电阻:
(1) 只闭合开关S,测出R0两端电压U0,闭合S、S1,测出电源电压U;
(2)
(1) 闭合S,将S1置于a,R0与Rx串联,读出电压表示数U;
(2) 闭合S,将S1置于b,R0与Rx串联,读出电压表示数U0则Ux=U-U0;
(3)
2.安阻法测电阻
电路设计
实验电路
待测物理量和待测电阻RX
利用并联电路各支路两端电压相等求阻值(已知R0阻值)
(1) 闭合S,分别测出通过R0、RX的电流I0、IX;
(2)
(1)闭合S、断开S1,此时只有R0连入电路,读出A的示数I0
(2)闭合S、S1,R0与Rx并联,读出A的示数I;
(3)
利用电源电压不变列方程求阻值(已知R0阻值)
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix,
(3)
(1)闭合S、断开S1,Rx与R0串联,读出A的示数为I1,则U=
(2)闭合S、S1,只有Rx接入电路,读出A的示数为I2,
(3)
(1)闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
(2)闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2,
(3)
3.等效替代法
电路设计
实验电路
待测物理量和待测电阻RX
利用等效思想测量电阻
(1)闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
(2)闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx=R'。
《伏安法测电阻》常考问题:
1.补充电路:以某一电器为起点,观察一周,先连主电器,后连测量电器,注意连线不能交叉;
2.测量前变阻器的位置、目的:处于最大位置、为了保护电路;
3.变阻器连接要求:一上一下;
4.实验前开关状态:断开状态;
5.补充测量数据:根据实验原理和测量数据规律补齐表格中空格;
6.小灯泡电阻测量结果相差较大原因:小灯泡的电阻随温度的升高而变大;
7.电路故障分析:电流表无示数,某处断路;电压