实验十三 伏安法测量电阻(解析版)
2019中考物理----伏安法测电阻的实验(含答案解析)
伏安法测电阻的实验一、实验探究题1.在“伏安法测电阻”实验中,小明同学将电路连成如图甲所示的电路。
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(要求:滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,电流表示数变大).(2)实验中,闭合开关后,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数,经检查,导线连接完好,则故障可能是________。
(3)排除故障后,小明进行实验记录数据,并根据数据绘制出图像(如图乙所示),由图乙可知,该定值电阻阻值是________Ω。
(4)小华设计了另一个测量电阻的电路,如图丙所示,电源电压不变,在MN 之问接入待测电阻,可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值,小华已经标出了部分电阻值(如图丁所示),由电表表盘数据可知:该电路中R0=________Ω。
2. 如图所示是小明测定小灯泡电阻的实验电路图,电源电压恒为9V,电压表有0~3V和0~15V两个量程,小灯泡上标有5V字样。
(1)实验中电压表应选用________V的量程。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小明发现电流表示数较小,小灯泡不亮。
接下来应进行的操作是_____(只有一个正确选项)。
A. 更换一个同样规格的小灯泡B. 更换电压表所使用的量程C. 检查电路中是否存在断路故障D. 减小滑动变阻器接入电路的阻值(3)小明正确操作后,发现灯泡发光了。
如果要使灯泡正常发光,他应该移动滑动变阻器的滑片,观察________表的示数,使其为________。
(4)小明根据多次实验测得的数据画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图所示,分析图象可知小灯泡正常发光时的电阻是________Ω(保留小数点后一位)。
同时发现在不同的电压下,灯丝电阻不是定值,原因是灯丝电阻受________的影响。
(5)当小灯泡正常发光时,小明还想知道小灯泡两端电压变大时它的发光情况,他逐渐向左移动滑片。
当灯泡两端电压是8V时,小灯泡灯丝烧断了,此时电压表示数会________8V。
高三电学实验复习—伏安法测电阻(复习讲义)含答案
实验:伏安法测电阻(复习学案)一、伏安法测量电阻的两种电路的比较:项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X >>R AR X <<R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大(内大大)小外偏小(外小小)修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择:1、如果准确地知道电流表的内阻R A ,适用 电流表内接 法。
2、如果准确地知道电压表的内阻R V ,适用 电流表外接 法。
3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值,可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。
若X R >V A R R ,选用 电流表内接 法,若X R <V A R R ,选用 电流表外接 法。
4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知,可由试触法来选择电流表内接或外接电路。
用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。
电键S 闭合后,电压表右端接到a 点时,电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ,接到b 点时,电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。
电压表变化的百分比为%2.21=∆U U,电流表变化的百分比为%5.121=∆I I,由此可见电流表测量不准确引起的误差较大,故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流,而此时电压表的测量值的相对误差也较小,即电压表接 “a ” 点进行测量。
二、分压电路和限流电路:限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端,使接入电路部分的阻值最大“a ”端,使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1.如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时,起不到限流作用,必须用分压电路。
(完整word版)伏安法测电阻
实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method 用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ,由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。
此方法称为伏安法。
伏安法原理简单、测量方便。
但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差,使测量结果出现一定的不确定度。
只要我们采用合适的接法,引入相应的修正公式,并正确使用电表,就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。
实验原理Experimental principle1. 方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同,有两种接线方法,一是电流表在电压表的内侧图1(a )所示的接线方法称为内接法;二是电流表在电压表的外侧图1(b )所示的接线方法称为外接法。
在外接法中,电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ;电流表的读数I 不等于I X ,而是I = I X + I V 。
利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为:IUR =测V X X I I U += (1)而待测电阻的实际值为: XXX I U R =(2)对比(1)、(2)式可知:采用外接法测电阻时,测量值测R 要比实际值R X 偏小,图1(a )内接法图1(b )外接法且测量的相对误差为:VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 而引起的。
当利用外接法测电阻时,待测电阻阻值用下面修正公式来进行计算:VVX X X R U I UI I UI U R -=-==(3)式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数,V R 为电压表的内阻。
在内接法中,电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ;电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ,而是A X U U U +=;利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为:I UV R =测XAX I U U +=A X R R += (4)由此知:采用内接法测电阻时,测量值测R 要比实际值R X 偏大,且测量的相对误差为:XAXXR R R R R E =-=测内。
伏安法测电阻含答案
实验:伏安法测电阻1、用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种,下列说法中正确的是()A.若R x≫R V,用外接法测得R x的值误差较小B.若R x≪R V,用外接法测得R x的值误差较小C.若R x≫R A,用内接法测得R x的值误差较小D.无论R x之值如何,用外接法测得R x的值总比真实值小,用内接法测得R x的值总比真实值大答案:BCD2、如图所示,有一未知电阻R x,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为6V、0.15A,接b时得到数据为5.8V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是()A.29Ω,大于真实值B.40Ω,大于真实值C.29Ω,小于真实值D.40Ω,小于真实值【答案】B3、如图为伏安法测电阻的一种常用电路,以下分析正确的是()A.此接法的测量值大于真实值B.此接法的测量值小于真实值C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在变阻器的正中间【答案】A4、用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时可采用试触的办法,如图所示,让电压表一端接在电路上的a点,另一端先后接到b点和c点,注意观察两个电表的示数.若电流表示数有明显变化,则待测电阻跟________表的内阻可比拟,电压表应接在a、________两点.若电压表的示数有显著变化,则待测电阻值跟________表的内阻可比拟,电压表应接在a、________两点。
【答案】电压c电流 b5、有一个电阻R x,其阻值大约是10Ω,请选择适当的器材,以便测量其阻值.可供选择的器材是:电源E:电动势4.5V、内阻不计电压表V1:量程为5V、内阻10kΩ电压表V2:量程为3V、内阻6kΩ电流表A1:量程为300mA、内阻4Ω电流表A 2:量程为500mA 、内阻2Ω滑动变阻器R 1:最大阻值40Ω、额定电流1.5A 滑动变阻值500Ω、额定电流0.5A 开关和若干根导线.画出实验电路图,并标出所选用仪器的符号。
伏安法测小灯泡电功率、电阻实验报告
伏安法测小灯泡电功率、电阻实验报告
实验目的,通过伏安法测量小灯泡的电功率和电阻,加深对电路中电功率和电阻的理解。
实验仪器,电源、电压表、电流表、小灯泡、导线等。
实验步骤:
1. 将实验仪器接线连接,确保连接正确无误。
2. 打开电源,调节电压表和电流表的量程,使其能够测量小灯泡的电压和电流。
3. 依次测量小灯泡的电压和电流,记录下测量值。
4. 根据测量值计算小灯泡的电功率和电阻。
实验数据:
小灯泡电压,V = 6V。
小灯泡电流,I = 0.5A。
实验结果:
根据测量值计算得到小灯泡的电功率为 P = V I = 6V 0.5A = 3W。
小灯泡的电阻为R = V / I = 6V / 0.5A = 12Ω。
实验分析:
通过实验测量和计算得到小灯泡的电功率和电阻,验证了伏安法在测量电路中电功率和电阻的可靠性和准确性。
同时,也加深了对电路中电功率和电阻的理解。
实验结论:
通过本次实验,我们成功利用伏安法测量了小灯泡的电功率和电阻,实验结果与理论值基本吻合,实验目的达到。
同时,也提高了我们对电路中电功率和电阻的理解和掌握程度。
伏安法测电阻实验专题附练习及答案
一. 教学内容:伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标:1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。
2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。
3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。
考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。
2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。
三. 重难点解析:1、伏安法测电阻原理分析:(我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。
我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。
)(1)测量原理:根据欧姆定律R U I =,得到I UR =,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即A R R >>R R I U R =真可见,为减小误差,该电路适合测小电阻,即V R R << 题型1、伏安法实验原理问题:用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。
让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。
电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。
答案:电压 c电流b变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。
2021届高考物理必考实验十三:伏安法测量电阻【含答案】
2021届高考物理必考实验十三:伏安法测量电阻1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】1.(2020年全国I卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0【解析】【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间,V U U I R Rx=+ 则 x V x VR R U I R R =⋅+ 根据一次函数关系可知对应斜率为x V x VR R R R +。
若将电压表接在O 、Q 之间,电流表分压为 A A U IR =根据欧姆定律变形可知A U IR R I-=解得 A ()U I R R =+根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +,对比图像的斜率可知I II k k >所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。
(完整版)伏安法测电阻内接法和外接法
2.电能损耗较小.
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2.分压式 图中变阻器起分压作用
Rx
P AR B
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
E
s
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E Rx
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂.
2.电能损耗较大.
13
限流和分压电路的选取
限流式
分压式
Rx
R
cA
d
V
试触法: 若不知道电阻值,可借助试触法来确定用哪种接法
V
A
Rx a
b
1、若电流表示数变化比较明显,说明电压表分流作用强,应采用内接法。 2、若电压表示数变化比较明显,说明电流表分压作用强,应采用外接法。
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用 伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测 一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用(a) 图 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω.
2、三种情况下必须采用分压接法:
说 (1)要求电压从零开始连续变化; 明 (2)电路允许的最大电流很小;
(3)滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。
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三、实验步骤 1、器材的选择
器材种类
选取原则
唯一性器材
电源,导线,开关等
安全:电路电流不能超过其额定电流, 滑动变阻器 方便:电阻越小操作越方便。
安全:电路电流不能超过Ⓐ表量程,电
根据器材的规格和实验要求作出实验电路图。
V A
RX
2、用伏安法测定一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻: 约几十Ω; 直流电流表:0 ~ 0.6A,内阻2Ω; 直流电压表:0 ~ 15 V ,内阻15kΩ; 蓄电池: 电压12V; 滑动变阻器:0 ~ 200Ω; 电键一个,导线若干。
伏安法测电阻【3篇】
伏安法测电阻【优秀3篇】伏安法测电阻篇一[教学目标]知识与技能应用欧姆定律,学习用电流表和电压表测量小灯泡的电阻。
理解电阻是导体本身固有属性,了解灯丝(钨丝)的电阻特性。
过程与方法通过测量电阻,了解欧姆定律的应用,进一步了解和学习物理研究问题的方法。
情感、态度、价值观培养学生设计实验、连接电路、测量及分析归纳物理规律的兴趣。
[教学重点]1.学习应用欧姆定律,用电流表和电压表测量电阻2.理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
[教学难点]1.实验电路的设计、连接,电流表、电压表量程的选择,滑动变阻器的使用,实验数据表格的设计。
2. 理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
了解灯丝(钨丝)的电阻随温度变化的特性。
[教学准备]学生分组探究实验器材:电流表(1)、电压表(1)、滑动变阻器(1)、甲电池(2)、定值电阻(5ω、10ω各1个)、小灯泡+灯座(1)、导线10根。
[教学设计][新课导入]1.复习:欧姆定律的内容、适用条件及其数学表达式。
2.教师提出问题:用电流表和电压表你能测量出定值电阻的阻值吗?试说明测量原理,并作出测量电路图。
[新课教学]学生思考、设计实验:教师提出问题:用什么方法可以改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压?应如何改进测量电路图?学生思考、设计实验实验电路:教师提出问题:如果改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压,定值电阻的阻值将如何人改变?学生猜想、假设实验结果:学生探究实验:用电流表和电压表测量出定值电阻的阻值。
学生分析、归纳实验结果:电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
教师引导学生测量小灯泡的灯丝电阻:你想不想知道小灯泡的灯丝的电阻有多大呢?学生设计实验电路:学生探究实验:用电流表和电压表测量小灯泡的灯丝电阻。
学生发现问题:在不同电压和电流的情况下,小灯泡的灯丝的电阻不同。
学生知识类比迁移,思考、交流讨论:为什么改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,小灯泡的电阻会改变?教师引导学生总结、归纳物理规律。
2020高考物理实验专题:伏安法测电阻(解析版)
2020高考物理 实验专题:伏安法测电阻(解析版)1. 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200Ω,电压表V 的内阻约为2kΩ,电流表A 的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a )或图(b )所示,计算结果由xU R I计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的读数;若将图(a )和图(b )中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则 ① (填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1 ② (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2 ③ (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】①R x 1 ②大于 ③小于 【解析】R x 约为200Ω,102002000==x V R R ,2010200==A x R R ,R x 可认为是大电阻,采取电流表内接法测量更准确,即用图a 电路测量,R x 1更接近待测电阻真实值;因为,IUR x =1,I U R R R =真U >U R ,I =I R ,则R x 1>I真,图a 电路由于电流表的分压使测量值大于真实值;因为,IU R x =2,I U R RR=真I >I R ,U =U R ,则R x 2<I 真,图b 电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值。
2. 某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。
现有器材为:待测电阻R (阻值约为5 Ω),电源(电动势3 V ),滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω),电流表(量程0.6 A ,3 A ),电压表(量程3 V ,15 V ),开关,导线若干。
实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。
回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a )中画出实物连线图。
(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V ,电流表的示数始终接近0。
写出产生这种现象的一个原因:_______________。
15.3“伏安法“测电阻(作业)(原卷版+解析)
15.3 “伏安法“测电阻一、单选题1.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2.如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是()A.“伏安法”测电阻的实验原理是:由欧姆定律得到R=U IB.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变C.实验中多次测量的目的是减小误差D.该电路还可以探究电流与电压的关系3.在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器的主要作用,下列说法中正确的是()A.控制电源的电压,以免损坏电压表B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量C.使电压表和电流表的读数更加准确D.控制电路中的电流,以免烧坏电流表4.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。
接下来应进行的操作是()A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程C.检查电路中是否存在断路故障D.变阻器的滑片P向右滑动5.电源电压恒定且未知,利用阻值已知的电阻R0和一只电表,几个同学分别设计了如图所示的四种电路来测未知电阻R x的阻值,其中方法可行的有几种()A.1种B.2种C.3种D.4种6.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,实验时发现,闭合开关以后,灯泡不亮,电流表没有示数,电压表的指针明显偏转,无论怎么移动滑动变阻器滑片的位置,电压表的示数都不变,且均为电源电压,可能出现的问题是()A.电流表烧坏B.灯泡被短路C.灯泡处开路D.滑动变阻器连接错误7.伏安法测电阻实验中,电路连接如图所示,两表的读数分别为10V和0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,那么有关待测电阻Rx的说法中,正确的是()A .Rx 的真实值为100ΩB .Rx 的测量值偏小C .要使Rx 的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值D .电压表的示数等于Rx 两端的电压8.小慧为了测量未知电阻R X ,利用学生电源(两端电压不变且未知)、已调零的电流表、阻值已知的定值电阻R 0、开关、导线等实验器材,连接了如图所示实验电路。
伏安法测电阻实验(含解析)
测电阻实验1、(2012·北京理综·T21)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知,他们测量R x采用的是(选填“甲”或“乙”)图.(3)图丙是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值R x= Ω(保留两位有效数字).(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号). A.1×10-2Ω·m B.1×10-3Ω·m C.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项).A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 【解题指南】本题需要把握以下四点: (1)估计被测电阻的阻值.(2)分析表格数据推断滑动变阻器的连接方式. (3)U-I 图像斜率的物理意义. (4)偶然误差和系统误差各自的特点.【解析】⑴螺旋测微器螺旋上的50个刻度对应前进或后退0.5mm ,还要注意估读一位,保证最后结果在毫米作单位的情况下小数点后有三位数.⑵从表格数据可以估计出被测电阻大约是5Ω.因为滑动变阻器最大电阻20Ω,电源电动势3V ,若采用限流式接法,被测电阻获得的最小电压VV 6.055203=⨯+,可是表格第一组数据电压只有0.1V ,可见,在实验中,滑动变阻器不是限流式接法,所以选甲⑶分压式接法滑动变阻器的的三个接线端都要接入电路,其中两个固定端与电源相连 ⑷求出U —I 图像斜率即表示电阻值.⑸根据公式S L R ρ=,电阻率L RS=ρ,代入数据即可求出电阻率ρ⑹偶然误差随机产生,不可预计;系统误差是由一些固有的因素(如测量方法的缺陷)产生的,理论上说系统误差总是可以通过一定的手段来消除.读数造成的误差属于偶然误差,A 错误;表的内阻造成的误差属于系统误差,是可以消除的,所以B 错误,C 正确.用U —I 图像处理数据,所做的图线对测量数据起到取平均值的作用,从而减小偶然误差的影响,D 正确.【答案】(1)0.395~0.399均可 (2)甲 (3)如图(4)如图 4.3~4.7均可(5)C (6)C 、D2、(2012·安徽理综·T21(II ))如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V.(1)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片, . ②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片, .③断开开关, 。
(初中物理)中考伏安法测量导体(小灯泡)电阻实验问题(解析版)
专题26 伏安法测量导体(小灯泡)电阻实验问题知识点1:伏安法测导体电阻实验原理:R=U I实验器材:电源、开关、导线、导体、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路:实验步骤:1.断开开关,按电路图连接实物电路。
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,读取并记录对应的电流填入表格中。
3.计算每一次的电阻值,并求出它们的平均值记入表格中4.实验结束后,整理好实验器材。
实验表格:次数电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω平均值R/Ω123注意:测量定值电阻阻值时要多次测量求平均值,从而减小误差;因为其温度变化较小,对阻值影响很小。
知识点2:伏安法测小灯泡电阻实验原理:R=U I实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路:实验步骤:1.断开开关,按电路图连接实物电路。
2.检查无误后闭合开关,移动滑片让灯发光正常(2.5V),发光较暗(2V),发光较强(3V),读取电流表和电压表的示数,并记录入表格中。
3.分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻记入表格,并分析其电阻不同的原因。
4.实验结束,整理实验器材。
实验表格:实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R /Ω1 发光强2 发光正常3 发光较暗注意:测灯泡电阻时不可以求平均值,因为灯泡电阻随温度变化很大。
小灯泡的灯丝电阻与温度有关,温度越高,电阻越大。
知识点3:伏安法测导体(小灯泡)电阻需要注意的问题用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
(1)接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;(2)连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;(3)滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
(4)此次实验分两类:一是测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
1-伏安法测电阻(讲解资料)
伏安法测电阻(一)电学实验中所用到的基本知识在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。
它们所用到的原理公式为:R U,E U lr。
由此可I见,对于电路中电压U及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。
因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。
1电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。
⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。
⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。
⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
2 •电学实验仪器的选择:⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。
首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3 ),以减少测读误差。
⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜米用。
⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。
总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。
伏安法测电阻实验报告
科学探究的主要步骤※一、提出问题※二、猜想与假设※三、设计实验(一) 实验原理(二) 实验装置图(三)实验器材和规格(三)实验步骤(四)记录数据和现象的表格四、进行试验※五、分析与论证※六、评估七、交流与合作※最后:总结实验注意事项第一方面:电学主要实验滑动变阻器复习提纲1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流。
2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流3、结构示意图和电路符号——4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。
5、接线方法——6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联7、作用——1、保护电路2、改变所在电路中的电压分配或电流大小8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、收音机的音量调节旋钮?……实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定律实验新教材方案)一、提出问题:通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。
现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系?二、猜想与假设:1、电阻不变,电压越大,电流越。
(填“大”或“小”)2、电压不变,电阻越大,电流越。
(填“大”或“小”)3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系?三、设计实验:(一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(二)实验电路图:1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴别一下甲和乙的优劣?2、乙图重点:研究的是定值电阻这部分电路,而非整个电路。
实验13 伏安法测量电阻(解析版)
实验十三伏安法测量电阻(解析版)1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【典例1】(1)图甲用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,表针的示数是A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A。
甲乙(2)图乙使用较小量程时,每小格表示V,图中指针的示数为V,若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示V,图中表针指示的是V。
【答案】(1)0.020.450.12.25(2)0.11.700.58.52.电流表的内接法和外接法(1)两种接法的比较(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法。
若R x较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②临界值计算法当R x<√R V R A时,用电流表外接法。
当R x>√R V R A时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【典例2】在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,测得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
实验13 伏安法测量电阻(解析版)
实验十三伏安法测量电阻(解析版)1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【典例1】(1)图甲用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,表针的示数是A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A。
甲乙(2)图乙使用较小量程时,每小格表示V,图中指针的示数为V,若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示V,图中表针指示的是V。
【答案】(1)0.020.450.12.25(2)0.11.700.58.52.电流表的内接法和外接法(1)两种接法的比较(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法。
若R x较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②临界值计算法当R x<√R V R A时,用电流表外接法。
当R x>√R V R A时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【典例2】在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,测得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
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实验十三伏安法测量电阻(解析版)1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】1.(2020年全国I卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0 【解析】【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间,V U UI R Rx=+ 则x Vx VR R U I R R =⋅+根据一次函数关系可知对应斜率为x Vx VR R R R +。
若将电压表接在O 、Q 之间,电流表分压为A A U IR =根据欧姆定律变形可知AU IR R I-=解得A ()U I R R =+根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +,对比图像的斜率可知I II k k >所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为50Ω左右,根据1k Ω50Ω50Ω0.5Ω<说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在O 、Q 之间,所以选择图线I 得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知3V 1V50.5Ω59.6mA 20mAx R -=≈-[4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为x A 50.5Ω0.5Ω50.0Ωx R R r '=-=-=2.(2020年全国III 卷)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。
所用器材:电源E 、开关S 、滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。
(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。
(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。
若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V 和3.0 mA ,则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ(保留2位有效数字)。
实验中得到的该热敏电阻阻值R 随温度t 变化的曲线如图(a )所示。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。
由图(a )求得,此时室温为_____℃(保留3位有效数字)。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b )所示。
图中,E 为直流电源(电动势为10 V ,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0 V 时,便触发报警器(图中未画出)报警。
若要求开始报警时环境温度为50 ℃,则图中_________(填“R 1”或“R 2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为_________kΩ(保留2位有效数字)。
【答案】 (1). (2). 1.8 (3). 25.5 (4). R 1 (5). 1.2【解析】【详解】(1)[1]滑动变阻器由用分压式,电压表可视为理想表,所以用电流表外接。
连线如图(2)[2]由部分电路欧姆定律得35.5Ω 1.8k Ω0.310U R I -==≈⨯ (3)[3]由图(a)可以直接可读该电阻的阻值为2.2kΩ对应的温度为25.5℃。
(4)[4]温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。
而温度高时要求输出电压升高,以触发报警,所以R 1为热敏电阻。
[5]由图线可知,温度为50℃时,R 1 =0.8kΩ,由欧姆定律可得12()E I R R =+,2U IR =代入数据解得21.2k ΩR【典例1】 (1)图甲用0.6 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,表针的示数是 A;当使用3 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A 。
甲 乙(2)图乙使用较小量程时,每小格表示 V,图中指针的示数为 V,若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示 V,图中表针指示的是 V 。
【答案】(1)0.020.450.12.25(2)0.11.700.58.52.电流表的内接法和外接法(1)两种接法的比较(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法。
若R x较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②临界值计算法当R x<√R V R A时,用电流表外接法。
当R x>√R V R A时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【典例2】在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,测得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
甲(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值R x= Ω(计算结果保留2位有效数字)。
(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图。
【答案】(1)如图乙所示2.4×1032.4×103(2.3×103~2.5×103)乙(2)如图丙所示丙4.滑动变阻器的连接(1)两种控制电路的比较(不计电源内阻)(2)必须选用分压式的3种情况①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法。
②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,待测电阻上的电流或电压变化不明显,此时,应改用分压式接法。
③若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式接法。
【易错警示】两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法简单、能耗低。
【典例3】为测量“12 V 5 W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12 V,内阻不计;电流表:量程为0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω;电压表:量程为0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ;滑动变阻器:0~20 Ω,允许通过的最大电流为1 A;开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。
(1)以下四个电路图你认为最合适的是()。
(2)在本实验中,电流表的量程选。
【答案】(1)A(2)0~0.6A【针对训练3】欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻为1 Ω)B.电流表(0~3 A,内阻为0.0125 Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻为0.125 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻为3 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻为15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许通过的最大电流为1 A)G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许通过的最大电流为0.3 A)H.开关、导线(1)滑动变阻器应选用的是。
(填写器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表(选填“内”或“外”)接法,采用此接法测得的电阻值比其真实值偏(选填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因是。
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图甲所示,图示中I= A,U= V。
甲(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图。
【解析】(1)题目要求测量结果尽量准确,则要选择滑动变阻器分压接法,应选取阻值较小的F。
=0.6A,故电流(2)因电池组电动势为3V,则选取电压表D;根据欧姆定律,电路中可能出现的最大电流I=UR表选取C。
因电压表内阻远大于待测电阻,则选用电流表外接法;采用此接法测得的通过电阻的电流值大于真实值,则根据R=U可知电阻的测量值比其真实值偏小,造成这种误差的主要原因是电压表的分流作用。
I(3)电流表示数I=0.48A,电压表示数U=2.20V。
(4)电流表外接而滑动变阻器采用分压式接法,故实验原理电路图如图乙所示。
乙【答案】(1)F(2)外小电压表的分流作用(3)0.482.20(4)如图乙所示5 电表的反常规用法电流表、电压表如果知道其内阻,它们的功能就不仅仅是测电流或电压。
因此,如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一表三用”。
【典例4】实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。
该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示的电路测出铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度。
甲乙可供使用的器材有:电流表:量程为0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω;电压表:量程为0~3 V,内阻约为9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值为5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值为20 Ω;定值电阻:R0=3 Ω;电源:电动势为6 V,内阻可不计;开关、导线若干。
回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至(选填“a”或“b”)端。