伏安法测电阻及欧姆定律计算
6.3“伏安法”测电阻
“伏安法”测电阻第一部分:知识清单一、培根溯源 1、关联性知识:(1)欧姆定律的探究与结论; (2)欧姆定律的计算公式及其变形。
二、知识清单:(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律,计算公式是R U I(2)对定值电阻的阻值的测量需要多次测量求平均值,而对于小灯泡的电阻测在多次测量中寻找规律。
二、知识点认知:1、知识讲解:“伏安法”及原理:(1)定义: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。
(2)原理:I=U/R (3)电路图:“伏安法”测定值电阻:(1)步骤:①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意 开关应断开② 检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx 的值,求出平均值。
④整理器材。
滑动变阻器变阻(“一上一下”) 阻值最大(“滑片远离接线柱”) 串联在电路中 电流表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:看电源电压第二部分:点拨指导一、重点:1、伏安法测电阻的原理是欧姆定律,根据变形公式RUI可知,要测电阻Rx的值,只要用电压表测出Rx 两端的电压,用电流表测出通过Rx的电流;用滑动变阻器来改变Rx两端的电压和通过Rx 的电流,得到三组数据后计算出Rx的平均值即可。
2、“伏安法”测小灯泡电阻:通过测量的几组数据分析得出小灯泡电阻随着电压的增大,温度的升高而变大。
3、滑动变阻器的作用:⑴本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
⑵测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R1>R2二、难点:在其中一个电表出现问题的情况下如何测出未知电阻:三、关键点:实验中电路故障的分析:关键看情楚各电表的作用,及连接方式,再根据电阻的运转情况进行分析。
伏安法测电阻解题技巧
伏安法测电阻解题技巧伏安法测电阻是电学实验中的基本实验技能,对于初中同学来说有一定的难度,若不能熟练掌握其测量原理,将会对解决实际应用题带来很大的困难。
为此我们研究一下伏安法测电阻的基本原理和解题技巧。
一、伏安法测电阻的基本原理在用电阻定律进行电阻的测量时,常用伏安法(电压表测量电阻两端电压、电流表测量通过电阻的电流)。
如果知道电压(U)和电流(I)的值,可用下面的公式来测量电阻(R)值:R=U/I。
如果通过测量知道电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以利用欧姆定律算出电阻的阻值。
这种测电阻的方法,叫做伏安法。
在解决伏安法测电阻的问题时,应注意以下解题技巧:1.理解原理,找出关系要掌握伏安法测电阻的基本原理,并明确电阻是导体本身的一种属性,与电压和电流无关。
明确当定值电阻两端电压一定时,通过定植电阻的电流与定值电阻阻值大小成反比。
找出用伏安法测电阻的计算公式。
2.依据公式,灵活选择电路在实际操作中,为了便于实验操作,提高实验效率,常常使用滑动变阻器或电源替换内阻可忽略的电源。
由于实际电压、电流不能超过待测电阻的额定电压、电流,因此还要考虑电表的量程选择问题。
根据实验目的和实验数据的测量方法,灵活选择电路和电表的接法。
3.运用比例关系,巧妙解题运用伏安法测电阻的基本原理中的比例关系,将题目中给出的数据代入公式中进行计算,即可求出待测电阻的阻值。
在解题过程中,要注意单位的换算和结果的准确性。
4.注意误差分析在实验过程中,由于各种因素的影响,实验结果往往与真实值存在一定的误差。
在分析实验误差时,要考虑到实验仪器精度的影响、实验方法是否科学合理、实验操作是否正确等因素。
只有正确分析实验误差,才能得到更准确的数据。
三、例题解析【例题】现有一只电压表、一个定值电阻R、一个电源、导线若干以及开关和一些导线。
请设计一个简单的实验方案,利用伏安法较准确地测定小灯泡的额定功率(小灯泡正常发光时电压为U,电阻约为R)。
伏安法测电阻--实验器材的选取
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压 表的示数如图2所示,此时L的电阻为______Ω. (2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时, 加在L上的电压值是______V. (3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电 路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图, 并在图上标明所选器材代号.
滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的 可变电阻,在电路中能起到调节电流的大小及 两点间电压高低的作用。
电阻箱
与滑动变阻器一样提供可变电阻,但电阻箱 的电阻可以直接读出,电阻的变化是不连续的。
3.伏安法的测量电路
(1) 两种电路-----电流表的内接法和外接法
内接法 外接法
电路图
选用条件
RA≪Rx
(2)画出实验电路图。
(3)根据实验数据,计算并 描绘出R-U的图象如图所 示,由图象可知,此灯泡 在不工作时,灯丝电阻为 1.5 ______ ;当所加电压 为3.00 V时,灯丝电阻为 ______ 11.5 ,灯泡实际消耗 0.78 的电功率为_______W 。
【互动训练】 1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx 约为5 Ω.实验室备有下列实验器材: A.电压表V1(量程3 V,内阻约为15 kΩ) B.电压表V2(量程15 V,内阻约为75 kΩ) C.电流表A1(量程3 A,内阻约为0.2 Ω) D.电流表A2(量程0.6 A,内阻约为1 Ω) E.滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.3 A) F.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A) G.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω) H.开关S,导线若干 (1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有 A、D、E、G、H _________________________( 填写器材前面的字母).
伏安法测电阻表达式
伏安法测电阻表达式伏安法是一种实验方法,用来测量电路的电阻、电流和电压。
在实际应用中,电阻值的测量非常重要,因为只有在准确测量电阻值的情况下才能得出正确的电路状态。
本文将探讨伏安法测电阻表达式及其应用。
一、伏安法测电阻表达式伏安法是通过测量电路内部电阻与注入电流大小来计算电路内部电阻值的方法。
因此,伏安法测电阻的表达式为:R = V / I式中,R为电路的电阻值,V为电路上的电压,I为流过电路的电流。
这个表达式也称作欧姆定律,即电阻值等于电压和电流的比值。
二、伏安法测电阻实验步骤伏安法测电阻实验需要以下器材:1. 恒流源2. 数字电压电流表3. 多用表4. 电源实验步骤如下:1. 首先,需要把伏安表接在电路中,以便测量流过电路的电流值。
2. 接着,将电源接到电路中,并将电流大小设置为恒定值,常见的恒流值为1A。
3. 使用数字电压电流表测量电路上的电压值。
4. 通过表达式R = V / I来计算电路的电阻值。
5. 可以重复实验来得到更加准确的电阻值。
三、注意事项在进行伏安法测电阻实验时,有几个需要注意的事项:1. 电源的电压应该是稳定的并且符合实验要求。
2. 测量电流和电压时要确保这两个值是同时测量的,而不是单独测量的。
3. 实验器材的品质是决定实验结果准确度的重要因素,因此需要选用质量良好的器材。
4. 在实验中需要避免短路,电源电压的误差以及电路内的额外电阻,这些因素都可能导致实验结果的偏差。
四、伏安法测电阻应用1. 电子电路测试:伏安法广泛应用于测试电子电路的电阻,这是因为电子元器件通常是小型的、高效的,并且肯定要考虑到限制其流过的电流。
2. 电线绝缘性测试:伏安法也可用于测试电线的绝缘性,即在一段极短的时间内,测量短路和开路情况下通过电路的电流值来判断电线绝缘性的情况。
3. 电阻值检查:在制造电子元件时,常常需要采用伏安法来检查制造的元件其电阻值是否与预期值相符。
4. 电力传输:电力公司常常使用伏安法来确保电力在传输过程中不会损失,以及处理出现的问题。
伏安法测电阻的实验报告
伏安法测电阻的实验报告一、实验目的1、学习使用伏安法测量电阻。
2、掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
3、加深对欧姆定律的理解,学会分析实验误差。
二、实验原理根据欧姆定律$I =\frac{U}{R}$,变形可得$R =\frac{U}{I}$。
只要分别测量出通过电阻的电流$I$和电阻两端的电压$U$,就可以计算出电阻$R$的值。
三、实验器材电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关、导线若干。
四、实验电路图(画出实验电路图,清晰标明各个元件的符号和连接方式)五、实验步骤1、按照电路图连接电路,注意电流表、电压表的量程选择,以及滑动变阻器的接法(一上一下)。
连接电路时,开关应处于断开状态。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有适当的示数,记录此时电压表的示数$U_1$和电流表的示数$I_1$。
3、继续调节滑动变阻器,改变电阻两端的电压和通过的电流,分别记录多组电压值$U_2$、$U_3$、$U_4$……和对应的电流值$I_2$、$I_3$、$I_4$……4、根据记录的数据,计算出每次测量得到的电阻值$R_1 =\frac{U_1}{I_1}$,$R_2 =\frac{U_2}{I_2}$,$R_3 =\frac{U_3}{I_3}$……5、求出电阻的平均值$R =\frac{R_1 + R_2 + R_3 +\cdots}{n}$,作为待测电阻的测量值。
六、实验数据记录|实验次数|电压(U/V)|电流(I/A)|电阻(R/Ω)||::|::|::|::|| 1 |____ |____ |____ || 2 |____ |____ |____ || 3 |____ |____ |____ || 4 |____ |____ |____ || 5 |____ |____ |____ |七、数据处理与分析1、计算每次测量的电阻值,并填入表格中。
2、分析数据,观察电阻值是否在一定范围内波动。
伏安法讲义测电阻
伏安法测电阻
温故而知新
1、 欧姆定律:
I=U/R
通过某段导体的电流跟这段 导体两端电压成正比
跟这段导体的电阻成反比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、 电表链接: 电压表并联被测用电器(测电压) 电流表串联被测用电器(测电流)
3、 滑动变阻器的连接: 一上一下
实验前 实验 实验后
实验前
实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表) 测量定值电阻的阻值
画两个圈圈
两大保护电路铁则 a.开关断开 b.滑片移动到阻值最大处
总结滑动变阻器作用
改变待测两端电阻电 压,方便多次测量 保护电路
数据处理 数据相除取平均
U(V) I(A)
为什么表格中要取R的 平均值?
减小实验误差
RX(Ω)
U(V) I(A) RX(Ω)
总结 实验前4 实验3 实验后1
1、原理
(2)排除故障后,调节滑动变阻器,电流表的 示数如下图所示,为0_._2_4_A, 电压表的示数如 下图所示,为_2_._4_V.由此求出待测电阻为 ___1_0__Ω.至此,小强说已经完成实验,同 组的小聪认为不妥,因为__没__有__多__次__测__量__取_ 平均值
直击中考 电两电电压表压流表正表表电常读重度压连数连要数与,,接的,电电00实数—0.源流0—物据23电表AV0数铁测.分压串6则三A度相联,遍值等在分为,电度0路电值.1中流V 表无示
原理: 欧姆定律 公式:R=U/I
使用仪器: 待测电阻,滑动变阻器,电 流表,电压表。基本电路元 件(开关,导线。电源)
设计电路图:两电阻串联,两表正常连 设计表格:
V Rx S
A P
实验
1、连接实物图
欧姆定律伏安法测电阻
一、探究通过导体的电流与电压、电阻的关系研究方法:实验器材:电源、开关、电阻、、、、导线若干完成实验电路图与实物连接图:连接电路时的注意点:1、连接电路的过程中,开关必须处于状态;2、在接通电路前,滑动变阻器的滑片要放在位置。
目的是。
结论:导体中的电流的大小,是由作用在它两端的电压和该导体的电阻共同决定的。
A、在电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
B、在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、欧姆定律1、欧姆定律的内容:2、欧姆定律的公式:欧姆定律公式的变式:①②3、运用欧姆定律解题时的注意点:(1)同一性和同时性;(2)注意各物理量的单位;(3)要牢记电阻是导体的一种性质,它的大小只与导体的、、、有关,与它两端的电压和通过它的电流是的。
推导公式R=U/I,不可理解为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过的电流成反比;利用这个公式可以计算或测量导体的电阻,但要注意公式成立的条件,如导体两端电压为零时,通过的电流为零,而电阻是导体本身的一种性质,其电阻不为零,此时,R=U/I 不适用。
例:将一段导体接在电路中,如果将加在它两端的电压增大一倍,关于导体的电阻和通过它的电流,下列说法中正确的是A.电阻和电流都保持不变 B.电阻不变,电流增大一倍C.电流不变,电阻增大一倍 D.电阻和电流都增大一倍小练习:1、某电路两端的电压增大到原来的2倍,同时这段电路的电阻减小或原来的1/2倍,这时通过该导体的电流是原来的( )·A·2倍 B·1/2 C·1/4 D·4倍2、由欧姆定律导出的电阻计算公式R=U/I,以下结论正确的是( )·A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大C.当导体两端的电压为零时,电阻为零D.若不考虑温度的影响,电阻的大小跟电流、电压无关关于计算:1、在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R′,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压2、某灯泡的正常工作的电压是24V,电路中通过的电流是0.5A,若把它接入36V的电源上,为了能使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?(运用欧姆定律时,要注意U、R和I,必须是同一用电器的电压、电阻和电流,即同一性。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
伏安法测电阻课件
---伏安法测电阻
西峡县西坪一中 徐洁
复习回顾
1、欧姆定律的内容:
一段导体中的电流,跟这段导体两 端的电压成正比,跟这段导体的电阻成 反比。 2、欧姆定律的表达式
Ⅰ=
U R
U=IR U __ R =I
这个题目给 了我们什么 启示呢
手里有一个电阻,我想知道它的电阻, 该怎么办?
提示 :
实验结论
电阻是导体的一种属性,不随导体
两端的电压和通过导体的电流的变 化而变化。 定值电阻的u--I图像是组出现的问题?
你们如何解决? 2、这个实验做三次的目的是什么?
3、滑动变阻器在整个实验中的作用?
拓展:
测小灯泡发光时的电阻
思考:1、你测量出的灯泡电阻是一 个定值吗?有什么特点?为什么?
不是。
因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,电流与电 压不成正比关系。
质疑再探
截止目前为止,伏安法测电阻,你还有哪些 疑惑?
课堂小结
1、知识层面上: 2、经历实验探究过程,你学到了什么? 3、学科班长对同学们的表现做一个评价。
V
A R S R'
5、实验步骤
1)电流表、电压表校零。断开开关,按照电路 图连接电路;调节滑动变阻器到阻值最大端; 2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位 置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并 记录在表格中; U 3)根据公式 R= 计算出R 的值,并记录在 I 表格中。 4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电 流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。
物理量
实验序号
电压 电流 电阻 RX平均 值 (伏) (安) RX (欧) (欧)
欧姆定律专题多种方法测电阻
欧姆定律专题:多种方法测电阻(一)伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。
由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1.原理:由欧姆定律推出2.电路图:(见图1)3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。
4.注意点:ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。
ⅱ滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。
5.实验步骤:(1)根据电路图把实验器材摆好。
(2)按电路图连接电路。
(在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。
②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。
③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。
)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。
同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。
随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。
(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。
6.分析与论证:展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。
是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。
巧测电阻(欧姆定律)
巧测电阻
1.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的 阻值.但手边只有一个电池ห้องสมุดไป่ตู้、一个开关、一个电 压表、一个已知阻值为R0的电阻和若干条导线。请 你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。 [1]电路图:
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路。
(2)闭合开关,用电压表分别测出R0两端电压 U0和Rx两端电压Ux。 (3)整理实验器材。 [3]待测电阻Rx的表达式:Rx=Ux R0
IB [3]待测电阻Rx的表达式:Rx= RAB IA-IB
(4)整理实验器材。
6.要测量未知电阻Rx的阻值.提供的器材:
电源(电压不变)、一个开关、一个电压表 (量程足够大)、一个已知最大阻值为RAB的滑 动变阻器和若干条导线。要求只需连接一次电 路即可,写出你设计的实验方案。
[1]电路图:
[2]实验步骤:
4.有一个阻值未知的电阻器Rx,我们要测出它的阻 值.但手边只有一个电池组、一个开关、一个电压表、 一个电阻箱R’ 、一个滑动变阻器和若干条导线。请 你想办法测出Rx的阻值,写出你设计的实验方案。 [1]电路图: [3]待测电阻Rx
的表达式:
Rx=R示 [2]实验步骤: (1)按照电路图连接好电路。 (2)闭合开关,调节滑动变阻器,记下电压表示数U。 (3)用电阻箱R’取代Rx ,保持滑片P的位置不变, 调节电阻箱,使电压表示数仍为U,读出此时电阻 箱的示数R示。 (4)整理实验器材。
[2]实验步骤: (1)按照电路图连接好电路。 (2)只闭合开关S1,记下电流表示数I1。
(3)开关S1、S2都闭合,记下电流表示数I2。
(4)整理实验器材。
I1 [3]待测电阻Rx的表达式:Rx= R0 I2-I1
伏安法测电阻
伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理1. 基本原理:伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R U=,I只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
2. 测量电路的系统误差控制:以上结果可总结为:“大内偏大,小外偏小”。
★若R X、R A、R V的大小事先没有给定,可借助试触法来确定。
具体做法是:如图所示的电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱分别接触a和b点,观察先后两次电表的变化情况,如果电流表变化明显,则让电流取真值,采用内接法,如果电压表变化明显,则电压取真值,采用外接法。
例有一未知电阻R X,为了准确地测出其阻值,先后用a、b 两种电路进行测试,利用a测得的数据为“2.7V 5.0mA”,b测得的数据为“2.8V 4mA”,该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是:(D )A 560Ω,偏大 B 560Ω,偏小 C 700Ω,偏小 D 700偏大3. 控制电路的安全及偶然误差:根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。
电阻的电压和电流都有调节作用但在相同的条件下,调节效果不同,实际应用中要根据情况恰当地选择限流法和分压法。
(1)通常情况下,由于限流电路能耗小,结构简单,因此,优先考虑限流法为主。
(2)实验中应满足的条件:①安全:电表不能超过量程、待测电阻和滑线变阻器不能超过额定电流②读数方便准确:电表变化明显,读数在量程的1/3以上★要使某部分的电压或电流从0开始连续调节,只有分压电路才能满足。
例题用伏安法测一个定值电阻的阻值的实验所需的器材规格如下:(2)直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程0-3V,内阻50KΩ)(4)直流电源(输出电压4V,内阻不计)(5)滑动变阻器(阻值范围0-15Ω,允许最大电流1A)(6)电键一个,导线若干根据器材的规格和实验要求,画出实验电路图解:由于R V远大于R X所以用外接法;滑动变阻器为15Ω,小于R X,所以用限流法调节幅度太小,所以用分压法。
伏安法测小灯泡电阻
伏安法测小灯泡的电阻实验原理根据欧姆定律变形公式R=U/I,测出小灯泡两端的电压和通过其的电流,就可以求出小灯泡的阻值。
——伏安法。
实验器材电源、开关、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等。
设计实验1.根据实验设计电路图2.如图连接电路,试触开关,同时观察电流表、电压表指针是否偏转,若偏转且不超过量程,说明电路连接正常,否则检查电路故障。
3.闭合开关,3次将滑动变阻器的滑片移动到不同位置(使灯泡两端电压逐渐降低),观察电流表,电压表的示数,并做记录。
4.算出小灯泡的阻值,求其平均数。
5.整理分析数据实验过程伏安法测电阻实验原理根据欧姆定律变形公式R=U/I,测出待测电阻两端的电压和通过其的电流,就可以求出待测电阻的阻值。
——伏安法。
实验器材电源、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等。
设计实验1.根据实验设计电路图2.如图连接电路,试触开关,同时观察电流表、电压表指针是否偏转,若偏转且不超过量程,说明电路连接正常,否则检查电路故障。
3.闭合开关,3次将滑动变阻器的滑片移动到不同位置(使待测电阻两端电压逐渐降低),观察电流表、电压表的示数,并做记录。
4.算出此电阻的阻值,求其平均数。
5.整理分析数据实验过程记录评估1.连接电路时开关应断开。
2.电流表、电压表的量程选择合理,接正负接线柱要正确。
3.滑动变阻器使用一上一下的方法接入电路,闭合开关前,滑片位于最大阻值处。
4.测量时,小灯泡的正常工作电压逐次降低。
0811 赵颖。
第三节 伏安法测电阻
3、调节滑动变阻器的滑片P,改
变待测电阻的电流和两端的电压 值,再序号
电压 电流 电阻 RX平均 值 (伏) (安) RX (欧) (欧)
1
2
3
伏安法测导体电阻
滑动变阻器在整个实验中的作用
(1)保护电路; (2)改变电路中的电流和电压, 便于多次测量求平均值减小误 差。
I
由于电压表也叫伏特表, 电流表也叫安培表,所以 这种用电压表、电流表测 电阻的方法叫“伏安法” 测电阻。
目的:学习用伏安法测量电阻器的电阻值 原理:R=U/I 器材:
电源、开关、待测电阻、电流表、 电压表、滑动变阻器、导线
实验电路图
A Rx V P
实验步骤:
1、根据测量原理,设计电路图, 连接电路。
伏安法测电阻
复习回顾
1、欧姆定律的内容:
一段导体中的电流,跟这段导体两 端的电压成正比,跟这段导体的电阻成 反比。 2、欧姆定律的表达式
Ⅰ=
U R
U=IR U __ R =I
这个题目给 了我们什么 启示呢
手里有一个电阻,我想知道它的电阻, 该怎么办?
提示 :
要知道它的电阻,应该先知道电压U 和电流I , 这需要用 电压表 和 电流表 去测量,测出 后再根据 R= U 计算出来。
按电路图连接电路: 注意:开关要处于 滑片P移动至阻值 压表、电流表
状态,且在实验前要将 ,选择合适的 ,电 接线柱要接正确。
伏安法测电阻实物图连接:
2、闭合开关,调节滑动变阻器, 使电流为 某一适当值,从电压表 和电流表上分别读出U、I的值, 把实验数据记录在表格中。
注意: 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 电阻最大 位置。 _________
欧姆定律专题:多种方法测电阻
欧姆定律专题:多种方法测电阻(一)伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。
由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1.原理:由欧姆定律推出2.电路图:(见图1)3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。
4.注意点:ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。
ⅱ滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。
5.实验步骤:(1)根据电路图把实验器材摆好。
(2)按电路图连接电路。
(在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。
②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。
③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。
)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。
同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。
随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。
(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。
6.分析与论证:展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。
是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。
伏安法测电阻及电阻的串并联
伏安法测电阻及电阻的串并联[知识链接]①断开开关,按电路图将滑动变阻器、待测小灯泡、[典型例题]1、给出下列器材:电流表(0~0.6A,0~3A)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,滑动变阻器(0~10Ω)一只,电源(4V)一个,待测电阻的小灯泡(额定电压2.5V,电阻约10Ω)一个,开关一只,导线若干,要求用伏安法测定正常发光时小灯泡灯丝的电阻,测量时,两表的指针要求偏过表面刻度的中线。
(1)画出电路图;(2)电流表的量程选,电压表的量程选;(3)下列必要的实验步骤中,合理顺序是。
A. 闭合开关 B. 将测出的数据填入表格中C. 计算被测小灯泡的灯丝电阻D. 读出电压表,电流表的数值E. 断开开关 F. 将滑动变阻器的阻值调到最大G. 对照电路图连好电路 H. 调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V解答:(1)如图所示(2)0~0.6A 0~3V (3)GFAHDBEC2、小刚同学测量2.5V 小灯泡的电阻时,连接的电路如图:(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现 现象.在图中补画出正确的连线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A ”或“B ”);(2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表:则第1次测得的小灯泡的电阻为 ; 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 。
解答:(1) ①灯泡不亮 ②电压表的指针指向最大刻度右侧 ③电流表无示数.(答出一种现象即可); B ;(2)10.5Ω;①小灯泡的电功率随它两端电压升高而增大②小灯泡的电功率随它通过的电流增大而增大③小灯泡中电流随它两端电压升高而增大④小灯泡灯丝的电阻随它温度升高而增大⑤小灯泡两端的电压与它电流的比值近似不变(只需答出一条);小灯泡灯丝的电阻随它温度升高而增大或测量中出现误差(只需答出一条).3、如图12-1所示,每个导体的电阻均为R ,在A 、B 、C 、D 四个接线柱中任选二个接入电路,可得到____种不同的电阻值。
伏安法测电阻
1
2 3
你发现了么?
同一个电阻,多次测量的结果却存在微 =________ R 小的差异,为什么?
V
Rv
V
外接
Rx
A
测得值比真实值偏小
V
内接
Rx
A
测得值比真实值偏大 R
A
A
伏安法测电阻(小结)
U 实验原理: R I
电路图:
1、便于调节电路中的电流、 电压,从而多测几组数据 2、保护电路
滑动变阻器的作用
4、实物连接
A
V
-
+
5、实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,使 滑动变阻器的滑片处于阻值最大端。
(2)闭合开关,读出电流表和电压表示数。 (3)根据测量的结果,计算Rx的值。 (4)调节滑动变阻器,实现多次测量。
我解惑我成长:
我解惑我成长:
6、数据分析:
实验次数 电压表示数/V 电流表示电流表损坏了,给你一个电压不变的电 源,一只电压表,一个阻值已知的电阻 R0,开关和几根导线,你能测出未知 电阻Rx的值吗?
1.欧姆定律的数学表达式: U=4V 2. I=0.2A
U I= R
20Ω R= ?
1、测量未知电阻的阻值
U I U 实验原理:R= ?
I
2、实验电路图
3、实验器材
电源
导线若干
待测电阻丝
-
电压表 电流表
+
滑动变阻器
开关
滑动变阻器的作用
1、便于调节电路中的电流、 电压,从而多测几组数据。 2、保护电路
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1.如图伏安法测电阻的电路图和实物图.
(1)已知Rx约为10 欧左右,请正确选择电流表和电压表量程,按电路图顺序连接实物元件。
(2)闭合开关前,变阻器的滑片应放在当P向左滑动时,电压表及电流表示数如何变化?____________________
(3)实验中滑动变阻器的作用是什么?_____________________________________
(4)待测电阻的计算式Rx=_______________。
2.
(2)楠楠想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图8甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50内调节。
①请你用笔画线代替导线,按照图8甲所示电路图,帮楠楠将图8乙中的实物电路图连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到____端(选填“A或B”);实验中,由于操作不小心等原因,导致无论怎么移动滑片,发现灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数,则电路可能出现的故障是________________(写出一种即可)。
③楠楠通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为楠楠能做到吗?请简要说明理由______________________________________________。
3.小龙想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图19所示。
小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电
压U2。
(1)(1分)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图19所示实验电
路的连接;
(2)(1分)请你推导出Rx的表达式:_________________。
(3)(5分)小龙在实验过程中,不小心损坏了一只开关,现请你利用剩余
的器材设计一个测量未知电阻的实验,画出你设计的电路图、写出实验步骤
和未知电阻的表达式。
(测量过程中导线不许拆接)
4.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻.提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω5A)、开关S1和S2、导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图.
(1)小虎进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×",并用笔画线代替导线画出正确的接法.
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为_________.
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=___________ .
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为_________ (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是__________________.
5.给你一个电池组一只电流表一只已知阻值的定值电阻R0一只开关和几根导线用这
些器材测一个未知阻值的电阻Rx。
要求:
⑴画出电路图。
(2分)
⑵简述实验原理和步骤。
(3分)
⑶写出计算Rx的公式。
(2分)
6.现有两个电压表、一个电源、一个已知阻值为R o的电阻、一个开关和一些导线,要用以上器材测出未知阻值的电阻R x.要求:
(1)在下面分别画出两种不同方法的电路图
(2)如果实验中电压表的读数分别为U 1、U 2,请在横线写上对应的电阻R x的表达式.方法一的R x= _____________ 方法二的R x=____________
7.(10·十堰)在用“伏安法测导体电阻”的实验中
(1)(2分)小强连接的实物图如图14,还有两根未连上,请帮助其完成实物图连接。
(2)(3分)请按小强连接的实物图画出实验电路图。
(3)(2分)小强在完成电路图连接后,开始进行如下实验:(在空白处填空)
第一步:调节滑动变阻器的滑片P至______端(填A或B),使连入电路中电阻最大。
第二步:闭合开关S,调节滑片P的位置,读出电流表和电压表的示数并记录数据。
第三步:断开开关S,根据电压值和电流值,求出R
(4)(2分)若电压表和电流表的示数如图15所示,则R=_________。
(5)(2分)从实验步骤看,存在的主要缺陷是___________________________。
8.(10·桂林)如图19所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:①_______________________;②_______________________________。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。
出现这种现象的原因是:____________________ 。
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。
记录如下:
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为__________;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是__________(填写“不变”或“变化”)的,其原因是:___________。
(4)实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图19中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个__________,但在移动滑片时一定要注意________________________。
9.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
10.如图9所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变,若开关S1
闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3A,求(1)电源电压多大?(2)当S1和S2都断
开时,电流表的读数多大?(3)当S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?
11.图14示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑
动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电
流表的示数从0.5A变化到1A.定值电阻阻值和电源电压分别为多大?
12.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系
如图所示。
将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,求通过A
和B的总电流。
13.如图3所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻
值为20Ω,电流表量程为0∽0.6A,电压表的量程为0∽3V,通过分析计算:说明滑
动变阻器R2允许的取值范围.
14.如图所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压
表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压。
15.热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.图甲中,
电源电压U =6V,○A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02 A,滑动变
阻器R的铭牌上标有“200Ω0.3 A”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化
关系如图乙所示.闭合开关S,求:
(1)环境温度为10 ℃、电路中电流为0.0l A时两端的电压.
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度.
16.图甲所示电路,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压不变,改变R的滑
片位置,电压表示数与电流表示数变化的图线如图乙所示,根据以上条件求R0的阻值和电源电压.。