内容正文:
第3节 电阻的测量
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知识点一
知识点二
知识点一用伏安法测导体的电阻
1.实验目的:用电压表和电流表测导体的阻值。
2.实验原理:根据欧姆定律,由 ,只要测出小灯泡两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻的阻值,这种测电阻的方法叫做伏安法。
3.实验器材:电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线。
4.实验电路图:如图所示。
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5.实验步骤:
(1)按电路图连接电路。
(2)检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,改变待测电阻两端的电压,分别记下三组对应的电压值和电流值。
(3)计算出三次R的值,求出平均值。
6.实验数据记录表格:
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拓展归纳:1.(1)按电路图连接实物时,开关应是断开的,闭合开关之前,滑动变阻器滑片应调到阻值最大处。
(2)电压表、电流表的量程选择要适当,尽量让其在读数时指针有较大的偏转。
(3)要进行多次测量,用多次测量的电阻的平均值为结果,而不是电压值、电流值分别平均后再求电阻。因为整个实验过程中,电阻是个不变的量,电流是随电压的变化而变化的。
(4)实验完毕,要整理器材。
2.滑动变阻器在实验中的作用:
(1)保护电路。
(2)改变R两端电压和通过R的电流,进行多次测量而减小测量误差。
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3.在上述实验中,把定值电阻换成小灯泡,可以测量小灯泡的电阻。只不过小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能再求电阻的平均值。
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例1 某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9 Ω左右),电源选用两节干电池。
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(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路。
(2)该同学检查电路连接正确,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 。(回答出一种原因即可)
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知 R1= Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是 。
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解析:(1)由题意知,电源电压U=1.5 V×2=3 V,电路中的最大电流约为 ,因此电流表应选0~0.6 A量程,把电流表串联接入电路,电路图如图所示:
(2)电压表的示数等于电源电压,可能是与电压表并联的R1发生了断路或R2短路。
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(3)向左移动滑片,滑动变阻器的电阻减小,所以电路中的电流变大,根据 U=IR,R1的阻值不变,电流变大,所以它两端的电压变大。
根据实物图可知,电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2 V;
电流表量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.2 A;
只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,根据一次实验得出的结论不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差。
答案:(1)如解析图所示 (2)R1处断路或R2处短路 (3)增大 10 没有多次测量求平均值
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知识点二用“伏阻法”“安阻法”测导体的电阻
1.利用一只电压表和一个已知电阻测量待测导体的电阻(伏阻法)
根据 可知,要测Rx的值,应测出它两端的电压和通过它的电流。由于没有电流表,怎样利用电压表和定值电阻R0测出通过待测电阻中的电流就成了关键。利用串联电路中各处电流都相等的特点可间接求出电流。
2.利用一只电流表和一个已知电阻测量待测导体的电阻(安阻法)
根据 ,要测Rx的值,应测出它两端的电压和通过它的电流。由于没有电压表,怎样利用电流表和定值电阻测出待测电阻两端的电压就成了关键。利用并联电路中各支路两端的电压相等的特点可间接求出电压。
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拓展归纳:1.用“伏阻法”测电阻可采用下列方法:
实验电路图如图所示。
实验步骤:
(1)按如图所示连好电路;
(2)闭合开关S、S1,则电压表测的是电源电压U;
(3)再断开S1,此时电压表测的是R0两端的电压U0;
(4)计算出待测电阻
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