内容正文:
第十七章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
到目前为止,我们已经学习了哪些电学物理量?哪些可以直接测量?哪些不能?
电流
电流表
电压
电压表
电阻
有办法直接测量吗?
回顾:
电阻箱?
如果是其它的电阻,又怎么测量具体的阻值大小?
可以读出它实际接入的电阻大小
测量定值电阻的阻值
实验目的 :
实验原理 :
实验器材:
1
电源、开关、导线、待测电阻、电压表、电流表、滑动变阻器。
用电压表、电流表间接测电阻
伏安法测电阻
(电压表原称伏特表,电流表原称安培表)
电路图
A
V
R
R'
S
实物图
实验数据:
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
滑动变阻器的作用:
(1)改变电阻两端电压和电流,
完成多次测量;
(2) 保护电路。
多次实验的目的:
多次测量取平均值减小误差。
1
2
3
0.20
0.41
0.62
5
4.88
4.84
求平均值R==
R1+R2+R3
电路图
实物图
A
V
L
R
S
测量小灯泡的阻值
2
实验原理 :
实验数据:
实验次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω
1 不亮 0.5 0.18
2 很暗 1 0.22
3 暗 1.5 0.26
4 较暗 2 0.3
5 正常发光 2.5 0.32
小灯泡灯丝的电阻大小变化幅度明显。
定值电阻是由电阻受温度影响小的材料制成的,两端电压改变时温度虽然改变,阻值变化却很小可以忽略不计。
小灯泡的灯丝(钨丝)是由阻值受温度影响大的材料制成,电压改变时温度改变,灯丝电阻大小也会随之变化明显,因此不能求平均值。
两个实验多次测量的目的不同:
实验一(定值电阻)是为了 取平均值减小误差;
实验二(小灯泡)是为了测量不同工作状态时的灯泡电阻。
2.78
4.55
5.77
6.67
7.81
实验数据:
实验次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω
1 不亮 0.5 0.18
2 很暗 1 0.22
3 暗 1.5 0.26
4 较暗 2 0.3
5 正常发光 2.5 0.32
2.78
4.55
5.77
6.67
7.81
想想做做
将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法确定小灯泡的电阻。多测几次数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻大小相同吗?有什么变化规律吗?
不同,温度越高,小灯泡电阻越大。
视频演示
伏安法测小灯泡电阻
伏安法测电阻
的两个实验
相同点:测量原理都是
测定值电阻
不同点:
实验数据处理
测灯泡电阻
——多次测量求平均值
(因为阻值不变)
——多次测量不能求平均值
(灯泡电阻随温度变化的规律)
目的:减小误差
目的:得出普遍规律,
避免实验的偶然性
▲实验比较
如果没有电压表如何测量?
如果没有电流表如何测量?
用电流表和已知阻值的R0
(安阻法)
(伏阻法)
其它方式测量阻值(利用已知电阻间接测量)
3
用电压表和已知阻值的R0
A
R0
S
R
U=I0R0
用电流表和已知阻值的R0测量未知阻值R
安阻法:
计算出电压大小后,再移动电流表位置
测量电阻R所在支路的电流,计算R阻值
待测电阻
其它方式测量阻值(利用已知电阻间接测量)
3
电路①
(缺少电压表时)
用电流表和已知阻值的R0测量未知阻值Rx
其它方式测量阻值(利用已知电阻间接测量)
3
电路②
先闭合开关S1,记下电流表示数为I,
再闭合开关S2,记下电流表示数Ix;
则未知电阻Rx阻值为:
由电源电压不变得U=I(Rx+R0)
U=IxRx
即 I(Rx+R0) =IxRx
化简得
(缺少电压表时)
安阻法:
用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器R’测量未知阻值Rx
其它方式测量阻值(利用已知电阻间接测量)
3
电路③
(R’为滑动变阻器的最大阻值)
先将滑动变阻器滑片置于最大阻值处,闭合开关,记下电流表示数I;再将滑片移至最小阻值处,记下电流表示数为Ix,则未知电阻Rx阻值的表达式为:
由电源电压不变得U=I(R’+Rx)
U=IxRx
即 I(R’+Rx)= IxRx
化简得
(缺少电压表时)
安阻法:
R0
S
R
伏阻法:
通过已知电阻R0计算出电流大小(串联电路中电流处处相等)
再移动电压表测量R两端电压,计算R阻值
V
待测电阻
其它方式测量阻值(利用已知电阻间接测量)
3
用电压表和已知阻值的R0测量未知阻值R
·
(缺少电流表时)
例: 某实验小组用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0阻值已知。
请将实验过程补充完整:
(1) 对照电路图连接好电路,断开开关时,读出电流表的示数为I0。
(2) 时,读出电流表的示数为I。
(3) 用题中已知或测量所得的各物理量表示待测电阻Rx=__________。
闭合开关S
I0R0
I-I0
R0
Rx
S
A
电阻的测量
伏安法
安阻法
测量原理
伏阻法
测定值电阻
等效替代法
课堂小结
实验数据处理
测灯泡电阻
——多次测量求平均值
(因为阻值不变)
——多次测量不能求平均值
(灯泡电阻随温度变化的规律)
目的:减小误差
目的:得出普遍规律,
避免实验的偶然性
课作:
1.在“伏安法测电阻”的实验中,某小组以定值电阻和小灯泡为测量对象,
处理数据后画出了如图甲、乙所示的U﹣I图像。
(1)图____是定值电阻,图____是小灯泡。
(2)由图象可知,通过定值电阻的____和____成正比,
小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而____。
(3)测量小灯泡电阻时,多次测量____
(选填“是”或“否”)为了求平均值减小误差。
Lavf55.34.100
$$