内容正文:
第三节 电 阻 的 测 量
第十七章 欧姆定律
两种情况下灯泡的电阻相同吗?如何去测量?
没有发光的灯泡
正在发光的灯泡
未知阻值的电阻
观察与思考
到目前为止,我们学了哪些电学物理量?
电流
电压
电阻
由
变形
伏特
安培
伏安法测电阻
用电压表、电流表间接测电阻
I =
U
R
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
+
-
A
B
C
D
实验目的
实验原理
实验器材
一、伏安法测定值电阻
电路图:
实物图:
V
R
R'
S
A
A
B
C
D
+
-
电路图与实物图
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端;
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.根据公式 计算出R 的值,并记录在表格中。
4.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,并计算R 的值。
R=
U
I
实验步骤
①改变待测电阻两端的电压;保护电路
7
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.14 10.71
2 2 0.2 10
3 2.5 0.24 10.41
二、伏安法测定电阻
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式,分别求出电阻的阻值R1、R2 、R3。
【分析与讨论】
电阻是导体本身的一种特性,不随电压,电流大小的改变而改变。
待测电阻的平均值 R/Ω
10.37
多次实验取平均值,减小实验误差
知识点一 伏安法测量定值电阻的阻值
【例1】某科技小组在“测量定值电阻的阻值”的实验中,实验器材如图甲所示,其中电源电压为3 V.
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
如图所示:
答案图
(2)连接电路时,开关应 ,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端,目的是 .
保护电路(或“防止闭合开关时电流太大而损坏电路”)
右
断开
(3)闭合开关,若要使电流表的示数增大,应将滑动变阻器的滑片向
(选填“左”或“右”)端滑动.
左
(4)正确连接电路进行实验,并将数据记录在表格中.第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A.小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是 ;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为 Ω.(计算结果保留一位小数)
9.9
缺少电阻的平均值一栏
0.24
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 2.0 0.2 10
3 2.5
(5)实验中测量多组电压值和电流值的目的是
.
(6)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是
.
改变定值电阻两端的电压
取平均值,减小测量的误差
A
V
P
S
想想做做
将定值电阻换成小灯泡,再试试看。
R
L
视频演示(作图)
伏安法测电阻
点击右图观看实验
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 0.35 0.12 2.92
2 0.62 0.14 4.42
3 1.00 0.17 5.88
二、伏安法测定小灯泡的电阻
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式,分别求出小灯泡的阻值R1、R2 、R3。
【分析与讨论】
当小灯两端电压越大时,灯丝电阻越大。原因是灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大(不能算平均值)
能否把小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的阻值
(1)小明在连接电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了很亮的光,则他在连接电路过程中存在的问题有:① _
;② .
闭合开关前,滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处
断开
知识点二 伏安法测量小灯泡的电阻
【例2】如图甲所示,小明利用电流表和电压表测量小灯泡的电阻,已知小灯泡正常发光时电压为2.5 V
连接电路时,开关没有
实验
次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平
均值/Ω
1
2
3
(2)电路故障排除后,小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0 V,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,直至电压表的示数为 V.
2.5
右
实验
次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平
均值/Ω
1
2
3
(3)如表所示为实验中小明设计的实验记录表格.请你找出表格中的问题: 理由是灯泡的电阻受 的影响.
温度
记录电阻平均值一栏是多余的
实验
次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平
均值/Ω
1
2
3
(4)小明根据测量的多组电压、电流值画出的小灯泡的I-U图象如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω.
(5)用该实验装置 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系.
不能
10
实验
次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平
均值/Ω
1
2
3
重难点 伏安法测电阻实验中的电路故障分析
【例3】如图是伏安法实验中常用的
电路图,根据电路图连接好电路后,
请分析出现下列现象的原因.(假设
电压表和电流表完好)
(1)如图甲,闭合开关,发现 ,电压表示数接近电源电压,若只在R处发生故障,则故障是
.
电阻R断路
电流表几乎无示数
考虑断路
(2)如图甲,排除故障,重新连接电路,闭合开关后,发现向右移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 _
.
变阻器并联接入电路
电压表与滑动
(3)如图乙,闭合开关,发现灯泡发光较暗,两表示数较小,移动滑片,电表示数与灯泡亮度均无变化,原因可能是
.
滑动变阻器同时接入下面两个接线柱
(4)如图乙,连接并检查电路后正确操作,发现小灯泡不发光, ,移动滑片,电流表示数发生变化,电压表仍无示数,则电路故障可能是 _
;若电流表和电压表均无示数,则电路故障可能
是 .
电源断路(或“滑动变阻器断路”)
泡短路
小灯
电流表有示数,电压表无示数
考虑短路
方法点拨:“伏安法”实验中的电路故障分析(假设电表完好):
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U=IR
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
C
2.小明在老师的指导下设计了如图甲所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,R0为10 Ω的定值电阻.实
验过程如下,请帮他把缺少的部分补全.
(1)按照电路图连接电路.
(2)断开S2、闭合S1,记录电流表示数为0.28 A.
(3) ,电流表的示数如图乙所示,记录为
A.
(4)未知电阻Rx= Ω.
17.5
0.44
闭合S1和S2
3.在测量小灯泡的电阻实验时,实验元件完好,如图所示,闭合开关,灯泡将 (选填“发光”或“不发光”),此时电压表 (选填“有示数”或“无示数”),为了顺利完成实验,可以这样做: _
.
置调换
把电流表和电压表的位
有示数
不发光
Lavf58.46.101
Tencent APD MTS
Lavf55.34.100
$$