第4章 電路探秘 伏安法測(cè)電阻復(fù)習(xí)（課件 29張ppt）

第第頁(yè)第4章電路探秘伏安法測(cè)電阻復(fù)習(xí)（課件29張ppt）(共29張PPT)

伏安法測(cè)電阻

目錄

一、伏安法測(cè)電阻

二、特殊法測(cè)電阻

三、測(cè)小燈泡電阻

伏安法測(cè)定值電阻

R=U/I

干電池2節(jié)、待測(cè)電阻1個(gè)、開關(guān)1個(gè)、電壓表1個(gè)、電流表1個(gè)、滑動(dòng)變阻器1個(gè)、導(dǎo)線若干

電路圖

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)器材

1.按圖所示連接好電路，注意在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處；

2.閉合開關(guān)，讀出電路中被測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流，并記入表中；

3.改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再讀數(shù)，記入表格中，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，取多組數(shù)據(jù)。

4.數(shù)據(jù)分析，求所測(cè)電阻的平均值。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)U/VI/AR/ΩR的平均值/Ω

1

23實(shí)驗(yàn)步驟

1.根據(jù)數(shù)據(jù)畫圖。

2.滑動(dòng)變阻器的作用

①保護(hù)電路；

②改變電阻兩端的電壓，從而改變電路中的電流，多次測(cè)量求平均值

注意事項(xiàng)

（1）①電流表內(nèi)接測(cè)量的電壓比實(shí)際值偏大（原因：電流表兩端也有電壓），因此待測(cè)電阻R的阻值也會(huì)偏大。

②電流表外接測(cè)量的電流比實(shí)際值偏大（原因：也有電流通過(guò)電壓表），因此待測(cè)電阻R的阻值會(huì)偏小。

誤差分析

（3）數(shù)據(jù)不呈正比：實(shí)驗(yàn)開始前，電流表沒(méi)有調(diào)零

（2）計(jì)算平均值時(shí)，要去掉錯(cuò)誤值再進(jìn)行計(jì)算

誤差分析

如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都可測(cè)量Rx的電阻，由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，所以甲圖測(cè)量的電阻Rx，乙圖測(cè)量的電阻Rx（填“偏大”或“偏小”）。甲圖出現(xiàn)這種情況的原因是。

偏大

偏小

電流表有內(nèi)阻，電壓表測(cè)量的電壓比Rx兩端電壓大，所以測(cè)量的電阻偏大。

某課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)小組到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定小燈泡L電阻”的實(shí)驗(yàn)．被測(cè)小燈泡L的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表A程（“0～0.6A”，“0～3A”）、電壓表V程（“0～3V”、“0～15V”）、開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器三只：R1（50Ω，0.5A），R2（20Ω，0.5A），R3（500Ω，0.1A），同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的電路如圖所示：

（1）此實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理；

（2）電壓表應(yīng)選用檔，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（選填“R1”、“R2”或“R3”）；

（3）電表完好，按電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈L不亮，A有示數(shù)，V無(wú)示數(shù)．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，A示數(shù)發(fā)生變化，但燈L仍不亮，V仍無(wú)示數(shù)，其故障是_______________________________。

R=U/I

0～15V

R2

小燈泡L或電壓表短路

【方法一】

閉合開關(guān)，分別測(cè)出R0和Rx兩端的電壓U0、Ux

Ix=I0=U0/R0

Rx=Ux/Ix=(Ux/U0)×R0

V-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

【方法二】

只關(guān)閉S，測(cè)出R0兩端的電壓U0；閉合S0和S，測(cè)出電源電壓U

Ix=I0=U0/R0

Ux=U-U0

Rx=Ux/Ix

=[(U-U0)/U0]×R0

V-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量未知電阻RX的阻值，R0阻值已知。

（1）將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整：

a．對(duì)照電路圖連接好電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處；

b．閉合開關(guān)，。

c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理器材。

（2）用測(cè)量所得的物理量和已知量符號(hào)表示出待測(cè)電阻RX＝。

（3）寫出本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：。

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2

U2R0/U1

保護(hù)電路；可以進(jìn)行多次測(cè)量

①只閉合S2，測(cè)出通過(guò)Rx的電流Ix；

②只閉合S1，測(cè)出通過(guò)R0的電流I0

A-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

Ux=U0=I0R0，

Rx=Ux/Ix=(I0/Ix)×R0

表達(dá)式

閉合S，分別測(cè)出通過(guò)Rx的電流Ix，

通過(guò)R0的電流I0

A-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

Ux=U0=I0R0，

Rx=Ux/Ix=(I0/Ix)×R0

6

A

I2R2/I1

不正確

燈絲的電阻與溫度有關(guān)

①斷開S2，測(cè)出通過(guò)R0的電流I0；

②閉合S2，測(cè)出總電流I；

A-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

Rx=Ux/Ix

=[I0/(I-I0)]×R0

①斷開S2，測(cè)出電路中電流I；

②閉合S2，測(cè)出通過(guò)Rx的電流Ix

A-R0法測(cè)電阻（已知定值電阻阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

U=(R0+Rx)I

U=RxIx

Rx=[I/(Ix-I)]×R0

0~0.6A

S1

S2

R

最大阻值為R

①讀出滑動(dòng)變阻器連入阻值最大處時(shí)，電流表示數(shù)為I1；

②讀出滑動(dòng)變阻器連入阻值最小處時(shí)，電流表示數(shù)為I2；

A-R滑法測(cè)電阻（已知最大阻值）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

U=(R+Rx)I1

U=RxI2

Rx=[I1/(I2-I1)]×R

小明想測(cè)額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的電阻。

（1）圖25是小明沒(méi)有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（要求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大）

（2）連接好電路后，小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。

次數(shù)U/VI/AR/Ω

11.50.17

22.00.18

32.51.0

430.23

請(qǐng)仔細(xì)分析分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：

①表中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因：。

②小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω。

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)量一段電阻絲Rx的阻值（約10Ω）。他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算Rx的最后表達(dá)式。（已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0）

實(shí)驗(yàn)步驟：。

表達(dá)式：Rx=。

1.0讀數(shù)時(shí)看錯(cuò)電流表的量程

12.5

閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最?。榱悖?，記下電流表的示數(shù)I1；將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I2

RX=I2R0/(I1-I2)

V-R滑法測(cè)電阻（已知最大阻值）

①讀出滑動(dòng)變阻器連入阻值最大處時(shí)R，電壓表示數(shù)為U1；

②讀出滑動(dòng)變阻器連入阻值最小處時(shí)，電壓表示數(shù)為U2。

I=U1/Rx=U/(R+Rx)

U2=U

Rx=[U1/(U2-U1)]×R

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

同學(xué)們?cè)谟梅卜y(cè)量標(biāo)有“220V60W”白熾燈泡的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)很小，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表示數(shù)變化非常?。谑撬麄?cè)O(shè)計(jì)了圖所示的電路，通過(guò)在AB間接入阻值不同的定值電阻，分別測(cè)出了不同電壓時(shí)白熾燈泡的電阻。

（1）根據(jù)串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)和歐姆定律，可以推出UR/RUL/RL（選填“＞”、“=”、“＜”）

（2）根據(jù)電路圖，將實(shí)物電路連接完整．

（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表V1無(wú)示數(shù)，電壓表V2示數(shù)較大，則該故障的原因可能是．排除故降后．在某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表V2的示數(shù)如圖，其示數(shù)為．

（4）當(dāng)AB間接入的定值電阻為125Ω時(shí)，V1的示數(shù)為4.0V，V2的示數(shù)為2.0V，則RL=Ω；若將定值電阻換為200Ω，則V2的示數(shù)將（選填“變大“、“變小“或“不變“）．

（5）“220V60W”白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為806.7Ω，比同學(xué)們測(cè)得的阻值大很多．請(qǐng)分析造成這種差異的主要原因是．

=

燈泡L處發(fā)生斷路或電阻R處發(fā)生短路

3.5V

62.5

變小

正常發(fā)光時(shí)燈絲溫度高電阻大，該實(shí)驗(yàn)中燈絲溫度低電阻小

①閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)；

②用電阻箱替代未知電阻，并調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)保持不變

Rx=R

V-R箱法測(cè)電阻（等效替代）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

小明想利用一塊電流表和一只電阻箱測(cè)量電阻Rx的阻值．實(shí)驗(yàn)中他選擇了符合實(shí)驗(yàn)要求的電源以及滑動(dòng)變阻器RP，并完成了實(shí)驗(yàn)電路的部分連接，如圖所示．小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是：閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2，電流表測(cè)量通過(guò)電阻Rx的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值，使電流表的示數(shù)為合適值I；保持滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值不變，斷開開關(guān)S3，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻值，使電流表的示數(shù)仍為I．此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值為R

（1）請(qǐng)你根據(jù)小明的設(shè)計(jì)要求只添加兩根導(dǎo)線完成圖所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；

（2）上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，待測(cè)電阻Rx與R的關(guān)系式為Rx=______．

R

①閉合開關(guān)S，使S1接觸1，讀出電壓表的示數(shù)；

②把開關(guān)S1接到另一觸點(diǎn)2，并調(diào)節(jié)電阻箱R’，使電壓表的示數(shù)不變

Rx=R

V-R箱法測(cè)電阻（等效替代）

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

表達(dá)式

在用電阻箱、電壓表測(cè)定一個(gè)未知定值電阻RX的阻值時(shí)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R/是電阻箱，R0是定值電阻

（1）圖甲中，為測(cè)出RX的阻值，閉合開關(guān)S后，小明應(yīng)該先把開關(guān)S1接到觸點(diǎn)（選填“1”或“2”），記錄電壓表的示數(shù)U；然后把開關(guān)S1接到另一觸點(diǎn)，并調(diào)節(jié)電阻箱R/，直到電壓表示數(shù)也為U，讀出此時(shí)電阻箱R/的示數(shù)（各旋鈕的位置如圖乙所示），則待測(cè)電阻RX的阻值為_________Ω；

（2）小蘭認(rèn)為將圖甲中的電阻R0去掉，也能測(cè)出RX的阻值，你認(rèn)為可行嗎？答：________

（3）小亮設(shè)計(jì)了圖丙的電路測(cè)RX的阻值，與圖甲的方法比較，你覺(jué)得圖丙最顯著的優(yōu)點(diǎn)是：；若圖甲也想具備這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，只需更換圖甲的一個(gè)元件就可以了，如何替換？答：。

1

18

不可行

可以多測(cè)幾次，求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差

把R0換成滑動(dòng)變阻器

①閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器三次，讀出對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表的讀數(shù)，填入表格中。

②斷開開關(guān)，計(jì)算小燈泡的阻值，填入表格。

U-I圖像

【原因】小燈泡的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大

測(cè)小燈泡電阻

電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟

在用伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，

（1）在圖甲中，請(qǐng)你用筆畫線將電壓表正確連入電路；

（2）在閉合開關(guān)之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在端（填“左”或“右”）；

（3）連接完電路后，閉合開關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，燈泡