中考物理实验25 （考点精讲）伏安法测电阻.docVIP

实验25伏安法测电阻

【实验目的】

测未知电阻的阻值

【设计并进行实验】

1.实验器材：电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器；

2.实验原理：

3.实验步骤：

（1）断开开关，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）通过移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流，分别记录对应的值。

【拓展实验】

（5）将定值电阻换成小灯泡进行实验，电路图和实物图如下所示：

【分析数据】

①将测得的定值电阻阻值进行求平均值：

②不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值，因为小灯泡电阻受温度的影响，是变化的。

定值电阻和小灯泡的图如下：

【实验结论】

电阻是导体本身的特性，和导体的电流与电压无关；灯泡的电阻不是固定的，随温度的升高而增大。

【交流与讨论】

（1）滑动变阻器的作用：保护电路、改变定值电阻（小灯泡）两端的电压和通过的电流。

（2）滑动变阻器规格的选取：

（3）要使小灯泡正常发光，应移动滑片，使电压表示数为小灯泡额定电压。

（4）电压表示数小于（或大于）小灯泡额定电压时，滑片移动方向的判断：应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小（或变大）。

（5）实验时多次测量的目的：

①定值电阻：获得多组数据求平均值，减小误差；

②小灯泡：获得多组数据，探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系；

（6）电路故障分析。

（7）I－U图像分析与绘制：

①如图所示，a为定值电阻，b为小灯泡，c为电压表接滑动

变阻器两端时，小灯泡的I－U图像；

②得出小灯泡电阻的变化规律：小灯泡的电阻随着温度的升

高而增大。

（8）动态电路分析；

（9）电功率的计算；

（10）求取平均值的评估：

①测定值电阻：不能根据求出的电压、电流的平均值计算电阻，应计算出每次的电阻，然后求电阻的平均值，即（以3次为例）。

②测小灯泡电阻：求小灯泡电阻平均值不合理，小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，不是定值。

（11）实验装置可进行的其他实验拓展；

拓展：特殊法测定值电阻阻值：

（1）缺电压表测电阻

（2）缺电流表测电阻

【例1】用电流表和电压表测电阻．

【实验器材】电压恒为3V的电源、电压表、电流表、标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关、导线若干．

【实验原理】_____．

【实验步骤】

（1）小明按如图甲所示的电路图连接电路．

（2）闭合开关，发现电流表的示数如图乙所示，则下一步的实验操作是：先断开开关，然后将电流表的正、负接线柱交换连接．

（3）小明测出待测电阻的阻值后，向老师汇报，老师指出他的实验设计中存在着不足，不足之处是没有多次测量取平均值．

（4）改进后，小明继续做实验并将数据记录在表中，分析数据可知待测电阻的阻值为10Ω；还可以初步得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．

（5）实验过程中，若小明将滑片P移到了如图丙所示的位置，闭合开关，此时电流表的示数为0.1A．

【例2】小红在做“测量小灯泡的电阻”实验，连接了如图甲所示的实物图，实验所用的小灯泡上标有“2.5V”字样.

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A（选填“A”或“B”）端.

（2）小红连接好电路并进行实验，小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻约为10.4.若此时灯丝突然断了，则电压表的示数变大（选填“变大”“变小”或“不变”）.?

（3）小红换用相同规格的小灯泡继续实验，并将测得的数据记录在下表中，请你对该表格作出评价灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值，求平均电阻无意义；表格中物理量未带单位.

（4）小红根据实验数据，绘出了电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图丙中的图线A所示，她发现图线A是一条向下弯曲的曲线，原因是小灯泡的电阻随温度升高而增大.

（5）小张用相同的器材和电路图做实验，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙中的图线B所示.你认为可能是由于电压表接在了滑动变阻器两端.

（6）小王将图甲中的灯泡换成定值电阻Rx，测量其阻值.

①通过三次测量得到的Rx的阻值分别为5Ω、5.2Ω和5.5Ω，则实验测得的Rx的阻值约为5.2Ω；?

②小王的实验电路除了可以测定值电阻的阻值，还可以做什么实验探究电流与电压的关系；

③完成实验后，小王想只用电流表测量Rx的阻值，老师为小王又提供了一个电阻箱和一个单刀双掷开关，请你帮小王设计电路图并简略写出实验步骤.

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