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. 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。

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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