15.3伏安法测电阻 ---2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

想一想 有一只阻值不明的电阻器，怎样才能测出它的电阻值呢？ RX V A 15.3伏安法 测电阻 一、伏安法测定值电阻 1.实验原理： 定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 3. 电路图 2.器材: R A V S 注意事项： （1）连接电路时开关应 ，闭合开关前， 滑动变阻器的滑片应移到 处。 断开 最大阻值 （2）电压表与被测电阻 联，电流表与被测电阻 联， 且要让电流从电表的 4、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 和 通过它的电流, 实现多次测量 “+”接线柱流入，从“-”接线柱流出 并 串 5、表格设计 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 4 电阻平均值R/Ω 注： 多次测量的目的 ： 取平均值，减小实验误差 6.你能作出 定值电阻 的 I-U 图像吗？试一试。 I/A U/V a 电流表选取的量程过大 2.4 10 强化训练 2.小宇在测电阻Rx阻值的实验中，设计出了如图甲所示的电路图，图乙是未连接完整的实物图。   （1）将图乙所示的实物图连接完整。 （2）连接完整后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应向 （填“a”或“b”）端移动。 （3）将滑片P移动到某一位置时，分别读出两表的示数为U 和I 写出Rx的数学表达式： Rx = 。 （4）实验中进行多次测量并求平均值的目的是： 。 a 减小误差 3. 小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R 的阻值。闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片P 后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A，电阻R的阻值为 Ω。 0.4 5 1.实验原理： 2.实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。 3.电路图： 4、滑动变阻器的作用: 二、伏安法测小灯泡电阻 5、表格设计 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 4 0.5 0.18 0.26 0.30 0.32 2.8 5.8 6.7 7.2 1.5 2 2.5 6.你能作出 小灯泡 的 I-U 图像吗？试一试。 小灯泡的灯丝电阻 随温度升高而增大 电流I/A 0.5 1.5 2 2.5 0.18 0.26 0.3 0.32 电压U/V 电流I/A 7.分析 灯泡电阻是否能取平均值？ 注： 多次测量的目的 ： 寻找普遍规律 不能，灯泡阻值随温度升高而增大，取平均值无意义； 1.一个额定电压为3.8V的小灯泡，小明在1.2V下测出它的电阻，接着又将灯泡两端电压调到3.8V测出其电阻，小明发现后一次电阻比第一次大得多，这是因为( ) A．实验方法不对 B．实验误差 C．导体的电阻跟温度有关 D．实验错误 C 14 知识归纳： （1）数据处理方法不同。 因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大，因此，不能对小灯泡的电阻取平均值； 电阻器的电阻不变，因此，对电阻器的电阻取平均值可以减小测量误差。 （2）多次测量的目的不同。 在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律； 而测量电阻器电阻的实验中，多次测量的目的是为了取平均值减小误差。 两实验的不同点 A V Rx R' S 误差分析 外接法 分 析 结 论 电压表电压 U 即电阻Rx电压，而电流表电流I=IRX+IV,而非仅 Rx 的电流。 测算出的 Rx 的值偏小。 三、误差分析：外接法与内接法 A V Rx R' S 内接法 分 析 结 论 电流表电流 I 即电阻Rx电流，而电压表电压U=URX+UA , 而非仅 Rx 两端的电压。 测算出的 Rx 的值偏大。 1.电流表和电压表本身就有一定大小的阻值，正常工作时均有电流通过，接入电路后电流表会分压，电压表会分流，导致测量值不准。如图所示为测电阻Rx阻值大小的两种接法（其他元件未画出），如果考虑电流表和电压表对电路的影响。则利用图甲测得的阻值______；图乙测得的阻值______（均选填“偏大”或“偏小”）。 偏小 偏大 2.伏安法测电阻实验中，电路连接如图所示，两表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻Rx的说法中，正确的是（　　） A．Rx的真实值为100Ω B．Rx的测量值偏小 C．要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值 D．电压表的示数等于Rx两端的电压 【答案】C 19 课堂小结 一、伏安法测电阻 二、伏安法测小灯泡的电阻 三、误差分析：外接法与内接法 C 强化训练 2.在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是( ) A.电流表烧坏，电压表示数为0 B.小灯泡烧坏 C.电流表示数为0，电压表示数为电源电压值　 D.电流表示数为0，电压表示数为0 C V A L R S 3.小华用“伏安法”测电阻： (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)在连接电路时，开关应________，滑动变阻器滑片P应位于________(填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表的示数为1.5 V， 电流表的示数如图乙所示，其示数为___A，则R的阻值是_______Ω。 (4)实验中需要多次测量求平均值的目的是_________。 断开 B 0.3 5 减小误差 4.如图是小强测量标有“2.5V”字样的小灯泡工作时电阻的电路图。实验室提供的器材有：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V）、滑动变阻器、开关、导线。已知小灯泡正常发光时的电阻大约在5～10Ω之间。 （1）请用笔画线代替导线， 将图1的实物图连接完整。 （要求滑动变阻器的滑片 P向左移动时电流表的示数减小） 图1 （2）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小强画出了小灯泡的I﹣U图像（如图2所示），则小灯泡正常工作时的电阻R＝　 　Ω。 （3）由图2可知，小灯泡的电阻随着电压的升高而　 　，其原因是　 。 10 增大 小灯泡的电值随温度的升高而增大 O I/A U/V 1 0.2 0.3 0.1 2 3 图2 D 5.在测量电阻的实验中，下列说法中正确的是 ( ) A. 连接电路时，开关闭合 B. 不需要考虑被测电压、电流的大小，选电表的小量程即可 C. 测量时可以测量一组数据，也可测量多组数据 D. 测量定值电阻的阻值时，需要求平均值 27 6.在以下实验中：①伏安法测小灯泡的电阻；②伏安法测定值电阻的阻值；③用刻度尺测量物体的长度；④研究杠杆的平衡条件．用多次测量求平均值的方法来减小测量误差的有 ( ) A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④ B 7.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（　　） A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的滑动变阻器在实验电路中的作用是不同的 C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系 D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差 A 29 拓展：故障探索 30 1.电流表（或电压表）的指针反偏 电表的正负接线柱接反 2.闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数 电路某处开路 3.闭合开关，灯泡不亮，电流表示数是零，电压表示数很大 小灯泡开路 4.闭合开关，灯泡不亮，电压表示数是零，电流表示数很大 小灯泡短路 5.发现小灯泡不亮，同时电流表和电压表有示数，但非常小 电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大。 6.连接好实验电路后，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡变亮，电流表示数变大时，电压表示数反而变小；小灯泡变暗，电流表示数变小时，电压表示数反而变大 电压表并联在滑动变阻器两端 7.将实验电路连接好后，闭合开关S，发现小灯泡特别亮，并且无论怎样移动变阻器滑片，灯泡亮度不变 滑动变阻器接入了上面两个接线柱 8.将实验电路连接好后，闭合开关S，发现小灯泡很暗，并且无论怎样移动变阻器滑片，灯泡亮度不变 滑动变阻器接入了下面两个接线柱 L R B 9.如图所示电路中，电源电压为6V，开关S闭合后，灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压为6V，这说明 :（ ） A、灯L和电阻R均完好 B、灯L完好而 电阻R断了 C、灯L断路而电阻R完好 D、灯L和电阻R都断路 35 10.在某次实验的操作过程中，小明发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数都不变，且灯较暗，可能出现的问题是： 。 滑动变阻器同时接下面两个接线柱 11.某同学连好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，而电压表示数接近电源电压，则可能出现的故障是：——————————。 灯泡开路 36 12.小聪闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是______（填字母）； A．电源 B．滑动变阻器 C．定值电阻R D．开关 C 37 C 13.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，实验时发现，闭合开关以后，灯泡不亮，电流表没有示数，电压表的指针明显偏转，无论怎么移动滑动变阻器滑片的位置，电压表的示数都不变，且均为电源电压，可能出现的问题是（　　） A．电流表烧坏 B．灯泡被短路 C．灯泡处开路 D．滑动变阻器连接错误 38 谢 谢！ 1．(2019·安徽中考)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_________(选填“a”或“b”)端。 (2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，试触时发现电流表的指针偏转幅度很小，移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转幅度仍然较小，产生该现象的原因可能是______________________________。 (3)电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表的示数如图乙和图丙所示，则此时被测电阻两端的电压为_________ V，该电阻的阻值为_________ Ω。 1．在“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了 U－I 图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是(　　) A．由图甲可知，定值电阻的阻值为1 Ω B．由图甲可知，电阻不随其两端的电压和通过它的电流而改变 C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 D．由图乙可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 $$