中考物理實驗25 （考點精講）伏安法測電阻

實驗25伏安法測電阻【實驗?zāi)康摹繙y未知電阻的阻值【設(shè)計并進行實驗】1.實驗器材：電源、導(dǎo)線、開關(guān)、定值電阻、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器；2.實驗原理：3.實驗步驟：（1）斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電路圖連接實物；調(diào)節(jié)滑動變阻器到阻值最大端。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U，并記錄在表格中。（3）根據(jù)公式計算出R的值，并記錄在表格中。（4）通過移動滑動變阻器滑片，改變定值電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，分別記錄對應(yīng)的值?！就卣箤嶒灐浚?）將定值電阻換成小燈泡進行實驗，電路圖和實物圖如下所示：【分析數(shù)據(jù)】①將測得的定值電阻阻值進行求平均值：②不能將小燈泡的電阻測量值進行求平均值，因為小燈泡電阻受溫度的影響，是變化的。定值電阻和小燈泡的圖如下：【實驗結(jié)論】電阻是導(dǎo)體本身的特性，和導(dǎo)體的電流與電壓無關(guān)；燈泡的電阻不是固定的，隨溫度的升高而增大。【交流與討論】（1）滑動變阻器的作用：保護電路、改變定值電阻（小燈泡）兩端的電壓和通過的電流。（2）滑動變阻器規(guī)格的選?。海?）要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動滑片，使電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓。（4）電壓表示數(shù)小于（或大于）小燈泡額定電壓時，滑片移動方向的判斷：應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻變小（或變大）。（5）實驗時多次測量的目的：①定值電阻：獲得多組數(shù)據(jù)求平均值，減小誤差；②小燈泡：獲得多組數(shù)據(jù)，探究燈絲的電阻與溫度之間的變化關(guān)系；（6）電路故障分析。（7）I－U圖像分析與繪制：①如圖所示，a為定值電阻，b為小燈泡，c為電壓表接滑動變阻器兩端時，小燈泡的I－U圖像；②得出小燈泡電阻的變化規(guī)律：小燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大。（8）動態(tài)電路分析；（9）電功率的計算；（10）求取平均值的評估：①測定值電阻：不能根據(jù)求出的電壓、電流的平均值計算電阻，應(yīng)計算出每次的電阻，然后求電阻的平均值，即（以3次為例）。②測小燈泡電阻：求小燈泡電阻平均值不合理，小燈泡的電阻會隨溫度的升高而增大，不是定值。（11）實驗裝置可進行的其他實驗拓展；拓展：特殊法測定值電阻阻值：（1）缺電壓表測電阻（2）缺電流表測電阻【例1】用電流表和電壓表測電阻．【實驗器材】電壓恒為3V的電源、電壓表、電流表、標有“20Ω2A”字樣的滑動變阻器、待測電阻Rx、開關(guān)、導(dǎo)線若干．【實驗原理】_____．【實驗步驟】（1）小明按如圖甲所示的電路圖連接電路．（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則下一步的實驗操作是：先斷開開關(guān)，然后將電流表的正、負接線柱交換連接．（3）小明測出待測電阻的阻值后，向老師匯報，老師指出他的實驗設(shè)計中存在著不足，不足之處是沒有多次測量取平均值．（4）改進后，小明繼續(xù)做實驗并將數(shù)據(jù)記錄在表中，分析數(shù)據(jù)可知待測電阻的阻值為10Ω；還可以初步得出：電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．（5）實驗過程中，若小明將滑片P移到了如圖丙所示的位置，閉合開關(guān)，此時電流表的示數(shù)為0.1A．【例2】小紅在做“測量小燈泡的電阻”實驗，連接了如圖甲所示的實物圖，實驗所用的小燈泡上標有“2.5V”字樣.（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到A（選填“A”或“B”）端.（2）小紅連接好電路并進行實驗，小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時小燈泡的電阻約為10.4.若此時燈絲突然斷了，則電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”“變小”或“不變”）.

（3）小紅換用相同規(guī)格的小燈泡繼續(xù)實驗，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在下表中，請你對該表格作出評價燈絲的電阻受溫度影響，并非一個定值，求平均電阻無意義；表格中物理量未帶單位.（4）小紅根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪出了電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖丙中的圖線A所示，她發(fā)現(xiàn)圖線A是一條向下彎曲的曲線，原因是小燈泡的電阻隨溫度升高而增大.（5）小張用相同的器材和電路圖做實驗，由于接線錯誤，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪出的I-U圖像如圖丙中的圖線B所示.你認為可能是由于電壓表接在了滑動變阻器兩端.（6）小王將圖甲中的燈泡換成定值電阻Rx，測量其阻值.①通過三次測量得到的Rx的阻值分別為5Ω、5.2Ω和5.5Ω，則實驗測得的Rx的阻值約為5.2Ω；

②小王的實驗電路除了可以測定值電阻的阻值，還可以做什么實驗探究電流與電壓的關(guān)系；③完成實驗后，小王想只用電流表測量Rx的阻值，老師為小王又提供了一個電阻箱和一個單刀雙擲開關(guān)，請你幫小王設(shè)計電路圖并簡略寫出實驗步驟.答：電路圖如圖所示.實驗步驟：將S撥至a，讀出電流表示數(shù)Ix；再將S撥至b，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)仍為Ix，讀出此時電阻箱的示數(shù)，即為Rx的阻值.（7）小明在進行實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他利用電壓表和阻值為R0的定值電阻，也測量出了額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發(fā)光時的電阻RL.他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并連接了如圖丁所示的實驗電路.請你幫小明將實驗步驟補充完整.a.斷開開