内容正文:
第十七章 欧姆定律
17.3 电阻的测量
中心任务:利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻;
设计实验电路图和实验操作步骤
知识点一、定值电阻阻值的测量
(1)实验原理:
(2)实验方法:
(3)电路图:
(4)滑动变阻器的作用: 和__________________________。
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;为什么?
②闭合开关,移动滑片,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
待测电阻平均值R’/Ω
1
1.4
0.15
9.3
9.5
2
2.0
0.21
9.5
3
2.5
0.26
9.6
(7) 分析得出待测电阻的阻值 。
(8) 多次测量的目的: 。
知识点二、小灯泡电阻阻值的测量
(1)实验原理:
(2)实验器材:
(3)电路图:
(4)滑动变阻器在实验中的作用:
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
算出的电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
【自我思考】
(1)小灯泡的电阻是恒定不变的吗?答: 不是 ,原因是 灯丝的电阻随温度的增大而增大 .
(2)能通过多次测量求平均值的方式来减小误差吗?答: 不能 .
注意事项:
(1)测小灯泡电阻实验的目的之一:对比不同电压下小灯泡的电阻,得出小灯泡的电阻随 温度 的变化而变化,不是一个定值.因此,多次测量后, 不能 (选填“能”或“不能”)求平均值.
(2)小灯泡上标明的电压就是小灯泡正常工作时的电压,若电压超过这个值,小灯泡就可能被烧坏;若低于这个值,小灯泡发光就比较暗.
(3)测量小灯泡电阻的实验电路,不能用于探究电流与电压的关系,因为 无法控制小灯泡的电阻一定 .
(4)闭合开关后,发现小灯泡不亮,要先移动滑动变阻器的滑片P,不要直接认为小灯泡坏了!
(5)本实验小灯泡发生故障时电表的现象:
①小灯泡断路: 电流表无示数,电压表示数接近电源电压 ;
②小灯泡短路: 电流表有示数,电压表无示数 .
【例题1】如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
【例题2】小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗,且导线不交叉)。
(2)实验过程中若误将电压表与电流表互换位置,则两只电表的示数为 。
A.电压表无示数,电流表有示数
B.电压表有示数,电流表无示数
(3)丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图,根据图像,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(4)在操作过程中,电流表指针如图丁所示,若要使小灯泡正常发光,滑片应向 (选填“A”或“B”)端滑动。
【例题3】【实验过关】 (科学探究)在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡正常发光时的电压为2.5 V.
(1)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,经过分析,同学们猜想了一些可能的原因,见下表.请根据猜想,在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况.
猜想
电压表示数情况
电流表示数情况
小灯泡断路
有示数
无示数
小灯泡短路
无示数
有示数
滑动变阻器断路
无示数