内容正文:
课题3 电阻的测量
学会用伏安法测量电阻。
课前一问
想要测量未知电阻的阻值,可以用什么方法测量呢?
知识点一 伏安法测定值电阻的阻值
重点整理
1.实验目的:测量定值电阻的阻值。
2.实验原理: 。
3.实验器材:电源、待测定值电阻、 、 、滑动变阻器、开关和导线若干。
4.实验电路图(请在方框内画出电路图)
电流表
电压表
答案:如图所示
5.实验步骤
(1)按图连好电路,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;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;
(3)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据;
6.数据记录
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1
2
3
提示:请根据实验情况记录数据。
7.画出定值电阻的I-U图象
提示:请根据实验数据描点画图。
8.交流与讨论
(1)每次测量计算出的定值电阻的阻值有差异吗?差异的来源是什么?
答案:有差异,定值电阻阻值测量的差异来源于测量误差。
(2)测量定值电阻的阻值时,为什么要多次测量?
答案:多次测量求平均值可以减小定值电阻的测量误差。
(3)定值电阻I-U图象有什么特点?与其他小组的同学交流讨论:不同定值电阻的I-U图象有什么不同?
答案:定值电阻I-U图象是一条过原点的直线。
典型例题
例 小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”实验中遇到以下问题,请你帮助他完成:
(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中小明没有连接好的电路连接完整。
答案:如图所示
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“C”或“D”)端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为 A,电压是
V,定值电阻的阻值是 Ω。
(4)通常情况下要进行多次测量取电阻的平均值,其目的是 _
。
D
0.30
2.70
9
减小测量
误差
举一反三
在“伏安法测电阻”的实验中,小明同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好,接线柱接线牢固)。
(1)在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(均选填“发生变化”或“保持不变”)
(2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是 (选填“a”“b”“c”或“d”)。
(3)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如下表。
发生变化
保持不变
d
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.1 2.8
电流I/A 0.10 0.14
电阻R/Ω 15.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为 A。第2次实验后,算出的电阻值是 Ω,第3次实验后,算出的电阻值是 Ω,待测电阻值为 Ω。
0.18
15.0
15.6
15.2
知识点二 伏安法测小灯泡的电阻
重点整理
1.将以上实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。先在下面方框内画出电路图,并根据电路图连接好实际电路。
答案:如图所示
2.请在下面方框内设计数据记录表格,并记录实验数据。
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
提示:请根据实际实验情况纪录数据。
3.请画出小灯泡的I-U图象。
提示:请根据实际实验数据描点画图。
4.交流与讨论
(1)每次测量计算出的灯泡的电阻有差异吗?这差异是实验误差吗?有什么变化规律吗?如果有,原因可能是什么?
答案:每次计算出来的小灯泡的阻值有差异,这个差异不是实验误差导致的。是因为灯泡两端的电压越大,亮度越大,温度越高,灯泡的电阻随温度升高而变大。
(2)测量小灯泡的电阻时,能不能取电阻的平均值?为什么?
答案:测量小灯泡的电阻时不能取电阻的平均值,因为三次差异不是来源于误差,而是测量时的真实值发生了变化,取平均值没有意义。
典型例题
例 小亮用伏安法测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压是2.5 V,电源电压是4.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
答案:(1)如图所示
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象