伏、安法测导体的电阻

【实验原理】

【实验器材】 电流表、电压表、定值电阻、导线、开关、滑动变阻器和电源。

【实验电路】

【实验步骤】

  1. 按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
  2. 检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；
  3. 根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值。
  4. 整理器材。

用欧姆定律测导体的电阻

【实验关键】

  1. 用电流表、电压表同时测出被测电阻接入电路中时的电压值和电流值，计算被测电阻的阻值。
  2. 调节滑动变阻器接入电路中的电阻，再做两次实验，记录每次的电流值和电压值，分别计算被测电阻的阻值。
  3. 求三次电阻的平均值，即为被测电阻的阻值。

【要点探究】

  1. 实验中滑动变阻器的作用是什么？
    • ①保护电路。
    • ②改变待测电阻两端的电压和电路中的电流。
  2. 怎样减小实验误差，使测量值更接近真实值？
    • 至少做三次实验，根据公式
      算出三个阻值R1、R2、R3，填入表中。为了减小实验的误差，要进行多次测量求平均值，即
      。
  3. 实验中电压表、电流表的量程应怎样选择？
    • 提示：用估测法选择，如果是两节干电池，电压表选0～3V量程，待测电阻如果大约是10Ω左右，电流表选0～0.6A。
  4. 实验时，每次读数后开关为什么要及时断开？
    • 因为导体电阻的大小除由导体本身因素决定外，还与温度有关。当电流通过导体时，导体因发热而电阻变大，长时间通电时，前后测得的电阻值偏差较大。所以，每次读数后应及时断开开关，这样测得的电阻值较为准确。

【注意事项】

  1. 连接电路时，开关要处于断开状态。
  2. 闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大。
  3. 电压表、电流表的正负接线柱接法要正确，量程选择要合适。
  4. 实验时，每次读出电压表、电流变示数时要及时断开开关。

概念自查

（Y12020101）(1)“伏安法”测电阻的原理是_______，需测量的物理量有_____和___________，分别用_______和_______来测量。(2)请画出实验电路图；(3)小明在用伏安法测电阻时，电流表、电压表的接线情况及指针指示情况如图所示，通过电阻的电流是______A,电阻两端的电压是______V,这个电阻的阻值是_____Ω.
（Y12020102）实验中为了减小测量产生的误差，应该采取_________的办法，这就需要再实验电路中串联一个_________,从而方便地改变待测电阻两端电压和对应的_________。
（Y12020103）在“用电压表、电流表测电阻”的实验中，某一次测量时，电流表的示数如图所示，则通过待测电阻的电流为___________A，若此时待测电阻两端电压表的示数为2V，则待测电阻的阻值为________Ω.
（Y12020104）某学生在用“伏安法”测电阻的实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动超过最大刻度，发生这种情况的原因可能是    (      )
A.电流表的“+”“一”接线柱接反了
B.待测电阻的绕线断了
C.线路接错，误把电压表串联接入电路
D.电流表量程偏小
（Y12020105）如图所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，其中正确的电路图是    (     )
（Y12020106）在测量小灯泡电阻的实验中，为了使测得的结果更加精确，常常将小灯泡串联一个滑动变阻器，在闭合开关前，应将滑片移到阻值最______处，在实验过程中，通过移动滑动变阻器的滑片，读取多组对应的电压和电流值，算出多个电阻值，最后求出它们的_________值，就是小灯泡的阻值。
（Y12020107）一导体两端电压为3V时，通过的电流为0.3A，则此导体的电阻为________Ω；当该导体两端的电压为0时，导体的电阻为__________Ω。
（Y12020108）在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是(      )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
（Y12020109）从欧姆定律可以导出公式R=U/I。对导体电阻的理解，下列说法正确的是(      )；
A.当导体两端电压增大时，导体的电阻增大
B. 当通过导体的电流增大时，导体的电阻减小
C. 当导体两端电压为零时，电阻也为零
D.电阻由导体本身的性质决定，与电流、电压无关

课后练习

【例】（T120202）小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20 Ω左右)。实验器材有：定值电阻Rx、电压表(量程0～3 V和0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A和0～3 A)、滑动变阻器(20Ω　1 A)、开关、学生电源各一个，导线若干。
(1)“伏安法”测电阻的原理是____________；
(2)如图甲所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为___________；
(3)本实验电源电压选用12 V，电压表应选用__________量程，电流表选用0～0.6 A量程；连接如图乙所示的电流表时，应使电流从“_____”接线柱流入电流表；
(4)闭合开关后，发现电压表的示数约为6 V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是___________；
(5)排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图乙所示时，通过电阻 Rx的电流大小是__________A；
(6)经多次测量，小明由实验数据绘制得如图丙所示的U－I图像，由图像可知：电阻 Rx ＝___________(保留一位小数)；
【例】（T120203）在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（      ）

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