伏安法测电阻专题.doc

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＂伏安法测电阻、欧姆定律＂专题
伏安法测电阻，是初中物理中的一个重要实验。它同“测小灯泡功率”一样，几乎集中了初中电学的所有重点知识。如串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电阻的计算、表格的设计等。

一、基础知识
1.实验的依据：R=U/I
2．测量的物理量：U，I
3．实验电路图：
4．实验的步骤：
5．数据的记录：多次测量求平均值。
物理量

实验次数
电压
（伏）
电流
（安）
电阻（欧）

RX阻值（欧）

1

2

3

6．滑动变阻器的作用：
7．改变待测电阻两端电压的方法：用滑动变阻器或电池个数。
二、例题
例1：
某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值。所有元件均完好，电源电压为6．0伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω2A”字样，电路连接正确。闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0．2-0．58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、(b)所示。
（1）请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。（2）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出Rx的阻值。（计算电阻时，精确到0．1欧）
物理量

实验序号

例2：
小明同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻Rx的值。所有元件均完好，电源电压为6．0伏，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样。闭合电键后，他通过移动滑动变阻器的滑片，改变电阻Rx两端的电压和电路中的电流，并将电流表、电压表的示数记录在实验数据表格内，最后通过计算得出了电阻Rx 的值，实验数据及计算结果如下表一所示。小李同学在分析了小明同学的数据记录后，认为小明同学在实验操作中存在着一定的问题。两位同学在认真讨论的基础上，征求了老师的意见，找到了问题所在，并对表一数据进行了修正，得出了Rx的阻值。请你写出小明同学实验中存在的主要问题，将表二中的实验数据填写完整，并求出Rx的阻值。（计算电阻时，精确到0．1欧）
物理量
实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
Rx阻值（欧）
1
4.5
0.32
14.1
10.5
2
4.0
0.38
10.5
3
3.5
0.50
7.0

物理量

实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
Rx阻值（欧）
1

2

3

小明同学实验操作中存在的主要问题是：
。
例3：
某同学要测电阻RX 的值，所用实验器材有：代测电阻 RX 、电源（电压未知）、电流表、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器各一个、电键两个和导线若干，所有元件均完好。该同学设计并连接了一电路，他首先通过测量巧妙地得到电源电压，然后又利用这个电路两次测量电流，并根据这两次的电流值计算得到电阻值。该同学记录的数据如下表所示。
测量次数
1
2
3
电流表的示数（安）
0．75
0．52
0．30
要求：（1）画出该同学的实验电路图。
（2）简要说出得到电源电压的过程。
（3）求出电阻RX 的值。
三、练习
1.现有两根长度和横截面均相等的镍铬合金线和铜线，电源、电压表、电键、电流表、滑动变阻器各一个，导线若干。请写出利用上述实验器材可以研究的问题，并选择组成最简单电路的器材(提示：可以研究的电学问题有十个)。
(1)研究的问题______________________________________________________.
选用的器材:电源、导线、电键和___________________________________.
(2)研究的问题______________________________________________________.
选用的器材:电源、导线、电键和___________________________________.
2.为了研究电流、电压、电阻三者的关系，同学们设计了一个实验。
（1）请在右边方框内画出实验电路图。
（2）这个实验利用了物理学中的一个科学方法叫做___________.
实验时,首先保持电阻不变.保持电阻不变的方法是对（选填“同一
个”、“不同的”）_________电阻进行研究;实验中改变电压的操作方法是_______________.实验数据如下表所示.
实验次数
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
1
5
0.8
4
2
10
0.4
4
3
20
0.2
4

1
2
3
4
电压(伏)
1
2
3
4
电流(安)
0.2
0.4
0.6
0.8

实验次数
物理量

对上左表格中的数据进行分析，可以归纳出的结论是:___________________________.
(3)然后保持一段电路两端电压不变的情况下，研究_________________的关系，实验的对象是对(选填＂同一个＂、＂不同的＂)____________电阻进行研究，实验中保持电压不变的操作方法是________________________.并得到的实验数据如上右表.对这个表格的数据进行分析，可得出的结论是:________________________________________________.
3.在研究电流与电阻的关系的实验中，某同学连接电路及记录数据表格如下图所示.

实验次数
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
1
5

3
2
10

3

0.2

(1)将记录数据的表格填充完整.
(2)该同学在第一次实验结束以后，又用一个10欧的电阻取代原来5欧的电阻连入电路，闭合电键后，他发现电压表的示数______(选填＂＞＂、＂＝＂或＂＜＂)３伏，这时他应该把滑动变阻器的滑片向_____(选填＂Ｃ＂或＂Ｄ＂)移动．
(3）该同学在正确完成第三次实验后，又利用有关数据计算出了滑动变阻器连入电路的电阻，其值为_______欧.
4. 为了研究电流跟电阻的关系，某同学设计了实验及记录数据的表格，并且已测得三组数据（见下表），此时实验器材的连接情况如下图所示。现在把电路中4欧的定植电阻取下，再换接上最后一个1欧的定植电阻，请你帮他完成以下实验：

电压U=2伏
电阻R（欧）
8
5
4
1
电流I（安）
0.25
0.4
0.5

(1)闭合电键，观察到电流表的_______________________________________________.
电压表__________________,此时应立即_______________,再把_________________.
(2)再闭合电键,______________使电压表的示数为_____伏,此时电流表的示数应是___安,把它记录在表格上。根据实验可以得到结论:_______________________________.
5. 某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线，测定电阻RX的值。所有元件均完好，电源电压为6伏不变，滑动变阻器标有“20Ω2A”字样，电路连接正确。闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.2～0.58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示。（1）请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。（2）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内，并求出RX的阻值。（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量
实验序号

1

2

3

(b)
(a)

6 .某同学要测电阻RX的阻值，所用实验器材有：待测电阻RX、电源（电压未知）、电流表、标有“20Ω２A”字样的滑动变阻器各一个、电键两个和导线若干，所有元件均完好。该同学设计并连接了一电路，他首先通过测量巧妙的得到电源电压，然后又利用这个电路两次测量电流，并根据这两次的电流值计算得到电阻值。该同学记录数据如下表所示。
测量次数
1
2
3
电流表示数（安）
0.75
0.52
0.30

要求：（１）画出该同学的实验电路图。
（２）简要说出得到电源电压的过程。
（３）求出电阻RX值．

7. 某同学用小灯泡代替电阻做“伏安法”测电阻的实验。选用的器材有：电源是4节新的干电池、小灯泡上标有“0.3A”字样、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和若干导线。他正确的连接好电路后，记录的数据和情况如表所示：
实验次数
电流（安）
电压（伏）
发光情况
电阻（欧）
1
1.4
3.8
较暗

2
1.5
3.5
正常

3
1.6
3.2
很亮

（1）该同学在实验中犯的两个错误
分别是①______________________;
②____________________________.
(2)请分别计算出灯泡在不同发光情
况下的电阻.它的电阻为何不同?

8．现有电源（电压未知），滑动变阻器（20）一只，电键、导线、小灯泡、电压表、电流表。每次在只允许使用两只电表中的任意一只的情况下，如何测出Rx阻值？请你设计出两种实验方法，画出实验电路图，简述实验过程。
方法一：⑴实验电路图画在右方框内。
⑵原理说明（文字公式）.
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
方法二: ⑴实验电路图画在右方框内。
⑵原理说明（文字公式）.
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________

9.　某同学利用如图所示的电路测定电阻ＲＸ的阻值，所用滑动变阻器上标有＂20Ω2A＂字样，电源电压不变．该同学实验步骤正确，闭合电键Ｋ，观察到电流表的示数为0.14安．当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧）时，电压表、电流表的示数分别为2.5伏、0.20安。接着他又移动滑片到某点A，这时电压表、电流表的示数分别如图（a）(b)所示。
⑴通过分析A点在滑动变阻器的________侧(选填＂左＂或＂右＂)．
（a）

⑵请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值．（计算时精确到0.1欧）

电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
电阻平均值（欧）
1

0.14

2
2.5
0.20

3

物理量
实验序号

(b)

10．小刚同学在学习了“用电流表、电压表测电阻”的实验后，经过思考，觉得在这个实验中电压表不用也可以测出RX的电阻。他设计了如图16所示的电路。所用滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，用4节新的干电池作电源。连接好电路后，闭合电键，在移动滑动变阻器的过程中，他观察到电流表的示数变化范围为0.18～0.44安，当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)时，观察到电流表的示数
图16

图17
如图17所示。
物理量
实验序号
电压
(伏)
电流
(安)
电阻
(欧)
电阻平均值
(欧)
1

2

3

请将小刚同学记录到的数据填写在下表中，并计算出电 阻值。(计算电阻时，精确到0.1欧)

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