测量小灯泡正常发光的电阻
小灯泡电阻的实验报告
一、实验目的1. 了解小灯泡的电阻特性;2. 掌握伏安法测量电阻的方法;3. 提高实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理电阻是导体对电流阻碍作用的大小,用R表示。
伏安法测量电阻的原理是根据欧姆定律,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
通过测量电压和电流,可以计算出电阻值。
三、实验器材1. 电源:3V;2. 小灯泡:3.8V 0.3A;3. 电流表:量程0~0.6A;4. 电压表:量程0~15V;5. 滑动变阻器:0~10Ω;6. 导线:若干;7. 开关:1个;8. 电阻箱:0~100Ω。
四、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路,确保电路连接正确;2. 将滑动变阻器的滑片调至最大阻值处,闭合开关;3. 调节滑动变阻器的滑片,使电流表和电压表的读数稳定;4. 记录电压表和电流表的读数,计算电阻值;5. 改变滑动变阻器的滑片位置,重复步骤3和4,共进行5次实验;6. 将实验数据整理成表格,进行数据处理。
五、实验数据及处理实验次数 | 电压(V) | 电流(A) | 电阻(Ω)-------- | -------- | -------- | --------1 | 3.0 | 0.2 | 15.02 | 2.8 | 0.2 | 14.03 | 3.2 | 0.2 | 16.04 | 2.9 | 0.2 | 14.55 | 3.1 | 0.2 | 15.5计算平均电阻值:R = (15.0 + 14.0 + 16.0 + 14.5 + 15.5) / 5 = 15.0Ω六、实验结果分析通过实验数据可以看出,小灯泡的电阻值在14.0Ω到16.0Ω之间,平均电阻值为15.0Ω。
这与理论值相符合,说明实验结果可靠。
七、实验结论1. 小灯泡的电阻受电压和电流的影响,随着电压和电流的增加,电阻值也会增加;2. 通过伏安法可以准确测量小灯泡的电阻值;3. 本实验结果可靠,验证了欧姆定律的正确性。
八、实验心得1. 在实验过程中,要注意电路连接的正确性,避免短路和接触不良;2. 在调节滑动变阻器的滑片时,要缓慢调节,避免电流过大损坏电路元件;3. 在数据处理过程中,要注意数据的准确性和合理性,避免误差过大;4. 通过本次实验,加深了对欧姆定律的理解,提高了实验操作能力和数据处理能力。
《测量小灯泡的电阻》
实验前应检查所有器材是否完好无损,如有损坏应及时更换。
01
连接电路时应注意正负极的连接,避免短路或断路现象的发生。
02
调节滑动变阻器时应缓慢移动滑片,避免电流或电压的突变对电路元件造成损坏。
03
实验过程中应注意观察电流表和电压表的读数,避免超过量程而损坏电表。
04
实验结束后应先断开开关再拆除电路连接,以确保安全。
实验结果与分析
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数据表格展示
在实验过程中,需要详细记录每次测量的电压值、电流值以及计算得到的电阻值。这些数据可以整理成表格形式,便于后续分析和处理。
实验数据记录
数据表格应包含序号、电压值、电流值和电阻值等列。其中,序号用于标识每次测量的顺序,电压值和电流值分别记录每次测量时小灯泡两端的电压和通过的电流,电阻值则是根据欧姆定律计算得到的。
数据记录与处理技巧
设计数据表格 及时记录数据 处理异常数据 计算平均值 为了方便记录和处理数据,可以设计一个包含序号、电压值、电流值和电阻值等列的数据表格。 如果在实验过程中出现异常数据(如电压表或电流表指针突然偏转很大等),要分析原因并重新测量。 在每次调节后,要及时将电压表和电流表的示数记录下来,以免遗忘或混淆。 将所有测量得到的小灯泡的电阻值相加后求平均值,以提高测量结果的准确性。
接触电阻的影响。在测量过程中,由于导线与灯泡、电阻箱等连接处存在接触电阻,会对测量结果产生一定影响。
改进后实验效果对比
由于接触电阻和温度等因素的影响,测量结果存在较大误差,且重复性差。
采用四端接法并控制温度因素后,测量结果更加准确可靠,重复性得到显著提高。
改进后
改进前
对未来研究方向的展望
欧姆定律 基础实验题
1、在“探究电流与电压的关系”实验中:(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉).(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数为2.8 V,电流表无示数,滑动变阻器滑片P,两表示数均无变化,则故障原因是__ __.(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为__ __A.若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向____(填“A”或“B”)端移动.(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I-U图象如图丙所示;由图象可得电流与电压的关系是__ __;本实验所用电阻的阻值为__ __Ω.【评估】小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系.①小红认为他的实验方案不可行,理由是__ __.②经小红提醒,小明也认为仅通过对一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明同学接下来的操作是__ __.2.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1 A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于状态。
闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最(选填“左”或“右”)端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是___________________。
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为V。
中考物理伏安法测未知电阻的实验(附答案)
实验二十三、伏安法测电阻的实验【实验目的】:用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值【实验器材】:电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。
【实验原理】:R=U/I【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U 1、U 2、U 3观察电流表每次对应的数值,I 1、I 2、I 3 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。
【考点方向】:1、原理:欧姆定律变形式R=U/I 。
2、滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻(或灯泡)两端的电压和通过电阻的电流3、电压表量程的选择:看电源电压,一般电压表量程稍大于电源电压。
1233R R R R ++=4、电流表的量程选择:I=U/R最小值(定值电阻) I=P额/U额5、滑动变阻器规格选取:1、看电流 2、计算电阻:R滑=(U-U额)/I额6、使小灯泡正常发光的操作:移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。
7、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。
8、测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
9、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。
10、如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因是:滑动变阻器接法错误,可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。
11、闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:移动滑动变阻器,观察小灯泡是否会发光。
12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I﹣U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
2023年中考物理二轮专题复习:《电学》实验题(附答案)
2023年中考物理二轮专题复习:《电学》实验题姓名:___________班级:___________考号:___________1.物理实验小组利用如图所示的装置探究并联电路电流规律。
(1)连接电路时,应将开关S___________(选填“闭合”或“断开”);乙图的实物图中还差一根导线未连接,请根据甲图的电路图将其连接好.(2)在实验过程中,两盏灯都突然熄灭,但电流表A有示数。
若整个电路只有一处发生故障,则可能是___________(选填“短路”或“断路”);进一步发现,此时电流表A1有示数而电流表A2无示数,则可以确定发生故障的是___________(选填“L1”或“L2”);(3)排除故障后,实验小组用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,并在下表中记录数据。
其中第三次实验电流表A1的指针在丙图的位置,则读数为___________A;(4)本组的小华同学分析数据时认为第三次实验时,电流表A2的读数是错误的,错误的原因是___________;修正数据后,小华认为:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。
你认为这个结论___________(选填“可靠”或“不可靠”);接下来应该更换___________的灯泡进行实验。
2.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。
小静等同学设计了如图甲所示的电路图:(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大;___________ (2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:_____ ______;(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是___________,其数值为___________;(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是___________;A.调高电源电压B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器C.再串联一个10Ω的电阻D.将电压表改接到滑动变阻器两端(6)如图图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是___________。
测量小灯泡的电阻
这需要用 电压表 和 电流表 去测量,测出
后再根据
U
R=
计 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
次数
1
2
3
电压/V 1.1
1.6
2.3
电流/A 0.22
0.32
0.46
(3)处理表2中所记录的各次实验数据,得出 待测电阻R的阻值为 5 Ω。
(4)该实验的原理是(用公式表示) R = U/I。利用 该实验电路,你还能研究相关的哪一个问 题? 导体中电流、电压、电阻的关系 。
3.某同学做“测量小灯泡电阻”的实验,所用 实验器材均完好。
提示:
小灯泡会亮吗? 电压表有示数吗? 电流表有示数吗?
小王同学在用“伏安法”测一个 小灯泡电阻的实验中,由于粗心, 将电路接成如图的形式,当她闭
合开关时会出现什么问题?
提示:
小灯泡会亮吗? 电压表有示数吗? 电流表有示数吗?
讨论:
1、这个实验做三次的目 的是什么?
2、某同学实验在发现闭合开关后,电流表的指 针几乎不动,而电压表的指针却有明显的偏转, 则电路中发生故障的原因可能是什么?
4.用标有“3.8V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻” 实验,连接的部分实验电路如下图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整; (2)连接电路时,开关要_断_开__; (3)电路连接完整后,闭合开关前,滑片应滑到__B __ 端(选填“A”或“B”); (4)闭合开关,灯泡不发光,电流表无示数,电压表的示 数几乎等于电源电压,故障的原因是灯泡__断_路_;
2023年中考物理二轮复习专题训练08 伏安法和特殊方法测量电阻
专题08伏安法和特殊方法测量电阻一、选择题1.如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。
关于该实验,下列说法正确的是( )A .实验原理是U I RB .滑动变阻器的作用是改变电源电压C .多次测量取平均值是为了减小误差D .实验结束,断开开关即可离开实验室2.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知 x R 为待测定值电阻,电源电压恒为6V ,滑动变阻器R 标有“20Ω,1A”字样,实验中他填写的实验数据如表所示。
下列说法不正确的是( )A .第1次实验的数据不是他实验中实际测得的B .对比第2、3次实验的数据可判定:待测电阻 的阻值并非严格不变C .第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R 与待测电阻 的阻值之比为1∶2D .为减小实验误差,可利用每次实验测得的U 、I 求出电阻R ,再求其平均值3.为测量额定电流为0.4A 的小灯泡正常发光时的电阻,小明同学找来两个阻值范围均为(0~999.9Ω)的电阻箱、两只开关,一只电流表、电压未知的电源及导线若干,设计成如图所示的实验电路。
下列方案中,不能完成测量的是( )x R x RA.将R1换成导线B.将R2换成导线C.在实验操作时,先闭合的开关是S1D.在实验操作时,先闭合的开关是S24.在图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下不能够测出待测电阻R x阻值的电路是()A.B.C.D.5.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻R x的阻值。
他选择了满足实验要求的器材(电源输出电压恒定),并连接了部分实验电路,如图所示,此时图中最后一根导线未连接,在将其连接好后,进行了如下主要操作:①闭合开关S1、S2,读出并记录电压表的示数为U1;②只闭合开关S1,读出并记录电压表的示数为U2;③用U 1、U 2和R 0表示R x 。
请选出最后一根导线的连接方式及R x 的表达式( ) A .连接ac ;()2102x U U R R U -=B .连接bc ;2012x U R R U U =-C .连接ad ;1021x U R R U U =-D .连接bd ;()2101x U U R R U -=二、填空题6.测定某导体 最基本的方法叫做是伏安法;其实验原理是根据 ;实验时所用的两个电表在接入电路时应注意:①选择适当的 、②正确连接7.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡 联,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值 处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护 :二是改变电路中的电流和小灯泡两端的 。
专题16 欧姆定律(解析版)三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(全国通用)专题16欧姆定律1.【科学思维】(2024·贵州·中考真题)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R 阻值为20Ω,灯泡L 标有“6V 3W”字样。
当闭合开关S 、1S ,L 正常发光,滑片P 在a 端时,干路电流为I ;当闭合开关S 、断开1S ,滑动变阻器接入的阻值为10Ω时,电路中电流为I '。
则:I I '=。
【答案】4∶1【解析】当闭合开关S 、1S ,滑片P 在a 端时,定值电阻R 与灯泡L 并联,L 正常发光,则电源电压为6V ,通过灯泡电流L L L 3W =0.5A 6VP I U ==通过定值电阻R 电流6V =0.3A 20ΩR U I R ==干路电流为L 0.5A+0.3A=0.8AR I I I =+=当闭合开关S 、断开1S ,定值电阻R 与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入的阻值为10Ω时,电路中电流6V '==0.2A 20Ω+10ΩU I R R =+滑则:0.8A 0.2A=4:1I I '=:2.【创新实验】(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V 字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P 向(选填“A ”或“B ”)端移动,同时眼睛注意观察(选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;(3)通过移动滑动变阻器的滑片P ,进行多次测量记录数据,并绘制U-I 图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是Ω;(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是(选填“变化”或“不变”),你认为原因是;(5)根据小灯泡的U -I 图像和观察到的亮度变化,还可以发现。
测量小灯泡的电阻、欧姆定律和安全用电
测量小灯泡的电阻、欧姆定律和安全用电【本讲教育信息】一. 教学内容: 测量小灯泡的电阻、欧姆定律和安全用电二. 规律方法指导1. 实验原理:利用电压表测出小灯泡两端电压,电流表测出通过灯泡的电流,运用欧姆定律的变形公式U R I =,可计算出小灯泡的电阻,这种测电阻的方法称为伏安法测电阻。
2. 实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡的两端电压和通过小灯泡的电流,从而能进行多次测量求平均值,减小测量的偶然误差,使测量结果更准确。
3. 本实验采用伏安法测定小灯泡电阻,选择电流表内接法而不选择电流表外接法,是因为用电流表外接法测量结果的误差远大于用电流表内接法测得的结果。
4. 用欧姆定律可以解释安全用电的有关知识: 根据U I R =,当电阻一定时,电压越大,电流就越大。
因此,电压越高越危险。
根据UI R =,当电压一定时,电阻越小,电流越大。
而湿手、湿布的电阻比干的手或布的电阻小得多,流过的电流很大。
因此不能用湿手或湿布触摸电器。
根据U I R =,云与大地之间的电压非常高,放电时会产生很大的电流,对人、物有很大的危害。
当安装上避雷针后,避雷针的电阻很小,很大的电流将从避雷针流入大地。
三. 知识点分析:问:为什么在测量时是逐渐降低小灯泡两端的电压而不是升高电压?答:实验中测量时是逐渐降低小灯泡的电压而不是升高电压,这是因为:用电器(灯泡)的额定电压是保证用电器正常工作(灯泡正常发光)的电压值。
如果高于额定电压值时,流过用电器(灯泡)的电流会比正常工作条件下的电流值大,这对用电器的使用寿命是有很大影响的,严重时会烧坏用电器。
因此从设备安全的角度考虑,测量时要使电压逐次降低,而不是升高。
问:为什么电压越高越危险?答:人体是导体,有一定的电阻,由R U I =知,不高于36V 的电压,通过人体时的电流很小,不会伤害人体,但电压越高,通过人体的电流越大,就越容易造成危害。
家庭电路的电压为220V ,远超过安全电压,一旦触电,会发生生命危险。
2023年中考物理分项复习—测量小灯泡的电功率附答案
2023年中考物理分项复习—测量小灯泡的电功率附答案1.如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。
实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10Ω 1A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接电路时,滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是。
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端移动(选填“A”或“B”)。
通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象,如图乙所示,小灯泡的额定功率为W。
(4)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为(用字母表示),此时灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;③小灯泡额定功率的表达式P额=(用字母U额、I、R0表示)。
2.在“测定小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:“3.8V?A”的小灯泡、“10Ω 1A”的滑动变阻器、四节新干电池等。
(l)连接电路时开关应。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数,为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,则肯定出现故障的元件是。
(4)排除故障后继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量灯泡的额定功率,应将滑片P向端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是W。
测量小灯泡的电阻、电功率
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
实验目的
掌握测量电阻的方法
欧姆定律法
通过测量小灯泡两端的电压和电 流,利用欧姆定律计算出电阻值 。
万用表法
使用万用表测量小灯泡的电阻, 需要注意选择合适的量程和正确 连接电路。
了解小灯泡的电功率
数据处理
通过计算平均值和标准差,对实验数据进行处理,得到更准 确的结果。
误差分析
由于测量工具和人为操作的影响,实验中存在误差。误差主 要来源于电压表、电流表和人的读数误差。
结果对比与讨论
结果对比
实验一和实验二的测量结果存在差异, 这是因为电压变化时,电流也会随之 变化,导致电阻和电功率的变化。
结果讨论
定义
电功率是指单位时间内消耗的电能, 用符号P表示,单位为瓦特(W)。
测量方法
通过测量小灯泡两端的电压和通过的 电流,利用公式P=UI计算出电功率。
学习实验数据处理和分析
01
02
03
数据记录
在实验过程中,需要准确 记录小灯泡两端的电压、 电流以及计算出的电阻和 电功率值。
数据处理
对实验数据进行整理、计 算和分析,以得出实验结 论。
电流表
测量电流的仪表。
实验器材介绍
01
电压表
测量电压的仪表。
02
导线
连接电路的导体。
03
开关
控制电路通断的器件。
04
实验数据记录本
用于记录实验数据。
实验操作流程
准备实验器材,搭建电路, 确保电路连接正确无误。
打开电源,调节电压,使小 灯泡发光。
02
【中考物理】2023届第一轮复习分类专题—电阻的测量(含解析)
【中考物理】2023届第一轮复习分类专题—电阻的测量1.要测未知电阻的阻值,现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻x R 、未知电阻、开关。
导线若干。
小路同学设计了如图甲所示电路图,并据图连接电路,0R x R 闭合开关S ,电流表和的示数分别如图乙和图丙所示,则的阻值为( )1A 2A x RA. 5欧姆B. 10欧姆C. 15欧姆D. 20欧姆2.小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R x 的阻值.闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为________V ,电流表的示数为________A ,待测电阻R x 的阻值为________Ω.3.在研究伏安法测电阻的实验中:(1)连接电路时开关应处于________ 位置,闭合开关前,滑动变阻器应处于B端,目的是:________ .(2)小明同学按如图电路原理图连接了实物电路图,其中有两个元件连接错误.它们分别是________ 和________ (只须填写连错的元件).(3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针向左偏转,说明电流表的________ ;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,说明电流表的________(4)正确连接电路后,测出电流表的示数为0.3A,电压表示数为2.8V时.则电阻R1=________ Ω;若改变滑动变阻器滑片P,使电流表和电压表的示数都减小,则电阻R1示数将________ .4.为测量某定值电阻R x的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______;(2)为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最______(选填“大”或“小”);(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的读数,其中某次测量数据如图丙所示,此次电压表读数为______V;(4)根据实验数据,该小组作出了电压U随电流I的变化图像,如图丁所示,根据图像,可得电阻R x= ______Ω。
2022年中考物理复习 测电阻和电功率实验的特殊测量
测电阻和电功率实验的特殊测量1.根据小华得出的Rx的表达式,将实验步骤补充完整:①;②;③待测电阻的阻值:Rx=R0。
2.小明测出待测电阻Rx的阻值后,设计了只用一个电表及已有其他器材测量小灯泡正常发光时的电阻,图所示的电路中最合理的是。
A.B.C.D.3.小红设计了另一种测电阻的方案,如图丙所示,方案中定值电阻的阻值为R0,电源电压未知,步骤如下:①断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表的示数为U1;②,电压表的示数为U2;③电阻Rx的表达式为Rx=。
(用U1、U2、R0表示)4.若实验中电压表损坏,但是有一个已知阻值为R0的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻Rx值,实验电路如图丙所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:①闭合开关S1,断开开关S2,记录电流表示数I1;②同时闭合开关S1、S2,记录电流表示数I2;③则待测电阻的表达式为(用已知量和测量量符号表示)。
5.上述实验结束后,小明同学又设计了图丙所示的电路,只用一个电流表测量额定电流I额=0.2A小灯泡正常发光时的电阻。
已知滑动变阻器的最大阻值R=50Ω,电源电压未知,测量过程如下:①移动滑动变阻器的滑片使其连入阻值为最大,闭合开关S2,断开开关S1,并记下电流表的示数为I1=0.12A;②,移动滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.2A;③闭合开关S2,断开开关S1,滑片位置,记下电流表的示数为I2=0.5A;④小灯泡正常发光时的阻值为Ω。
6.小明还想测量一个阻值约为300Ω的定值电阻R1的阻值,他发现用如图甲所示的电路无法完成该实验,原因是。
于是小明换了一个阻值较大的滑动变阻器,其最大阻值R0已知,小明设计了如图丁所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。
①闭合开关S,移动滑片P至a端,记下电压表示数为U1;②移动滑片P至b端,记下电压表示数为U2;③定值电阻R1的阻值表达式为R1=(用测量量和已知量表示)。
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第3节 电阻的测量
教材分析
本节内容是欧姆定律的重要应用,同时综合电流表、电压表,滑动变阻器的使用,是重要的电学综合实验。
教材中通过设计“想想议议”引导学生理解测量原理,通过电路图及注意事项的提示设计引导学生设计实案,通过对测量结果的分析,帮助学生理解电阻是导体本身的一种属性,理解温度对金属导体电阻的影响。
根据课题设计实验电路图,掌握正确的测量和操作方法是本节的重点。
学情分析
伏安法测电阻是电学中的一种基本测量,属欧姆定律变换式的具体应用,对于加深理解欧姆定律和电阻概念有重要的作用,同时又给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会,有利于提高学生动手操作能力。
根据电路图进行实物连接线、排除接线中的故障是难点所在。
教学目标
一 知识与技能
1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法。
2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。
3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固对滑动变阻器的正确使用方法的理解。
二 过程与方法
1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力。
2.通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力。
三 情感、态度与价值观
1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯。
2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神。
教学重难点
重点
利用电流表、电压表测电阻。
难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案。
教学方法
实验法、探究法、讨论法。
教学过程
一、新课引入
师:欧姆定律I =U R 可变形为R =U I
,可不可以说导体的电阻R 与导体两端电压成正比,而与通过导体的电流成反比?也就是说,加在导体两端的电压越高,导体的电阻R 就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻就会越小?
生:电阻是物质本身的性质,是由导体本身的因素决定的,和导体两端是否有电压,电压多高,以及导体中是否有电流,电流的大小都没有关系。
师:肯定同学的回答。
强调:对于变形公式R =U I
,不能单纯从数学的角度理解,不存
在R 与U 成正比,R 与I 成反比的关系,但是R =U I
可以作为电阻的计算式,由一段导体两端的电压和通过导体的电流来计算这段导体的电阻。
二、新课教学
1.实验原理设计
师:同学们面前的小灯泡是我们在实验室中做实验时常用到的,如果我们想知道这种灯泡的电阻是多大,怎么办?
生:用电压表测电压值,用电流表测出电流的值,再根据R =U /I 计算电阻。
师:很好,请大家画出测量小灯泡的电压和电流的电路图,然后互相交流,看自己的想法有没有和别的同学不一样。
(请一位同学将自己设计的电路图画在黑板上。
教师巡视)
师:为什么要在电路中接入变阻器呢?
生:变阻器能改变电路中的电流。
师:用电流表和电压表测出小灯泡中的电流和灯两端的电压就可以计算灯泡电阻。
为什么还要改变电路中的电流,改变电路中的电流有什么用呢?
引导学生分析:前一个电路只能测一个电流值和电压值,而后一个电路中,利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流。
由于灯泡的电阻一般不变,这样根据欧姆定律变形式U =IR ,电流改变时,灯泡两端的电压也会改变。
因此,就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值。
生:小灯泡的电阻值是不变的,测出一次计算就可以了,为什么非要测几组不同的值,这样做有什么意义呢?
引导学生分析:在实验中,多测几组不同的电流和相应电压的数据,就可以得到多个电阻的测量值,从而可以通过取平均值的方法,去掉测量过程中可能出现的偶然误差,提高物理量的测量精确度。
“多次测量求平均值”,这是我们在物理实验中经常要用到的方法,因此电路中连入变阻器是十分必要的。
师:大家说,变阻器的作用是什么?
生:改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压(以进行多次测量)。
多次测量,减小测量误差。
师:现在同学们可以根据自己的设想,选择实验器材,看准备的器材够不够,然后设计好实验步骤及实验数据表格,自己连接电路,暂时不要闭合开关,等检查确保无误后才闭合开关。
2.实验过程设计
教师根据情况提醒学生:
(1)在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态,使用的导线如果导线芯是多股细铜线,连接时要先将线头扭在一起。
(示范)
(2)接线前了解器材的规格,如电源的电压、电压表电流表的量程、最小刻度值、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流等。
(3)观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线处,如果不在,要先请老师调零。
看清电流表、电压表的正负接线柱,连接时不能接反了。
(4)接线完成后,要检查电路。
组内的同学可以分工协作,分别画电路,设计实验步骤,设计实验记录表格。
(学生活动,教师巡视)
指导同学们完成各自独立的任务后,组内同学可以互相交流、检查,集中大家的智慧,改进实验电路连接,完善实验步骤。
师:合上开关前,滑动变阻器滑片应该在什么位置上?
生:滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上。
师:为什么要这样做?
生:变阻器滑片先在阻值最大的位置上,当闭合开关时电路中的电流最小,可以保护电流表和其他部分。
师:所以滑动变阻器还可以限制电路中的电流,起到保护电路的作用。
现在请大家来关注小灯泡。
小灯泡上标明的标定电压值是多少?这个电压值叫额定电压,从灯泡的额定电压值你能想到什么问题?
生:(学生读出小灯泡的额定电压值)额定电压是指小灯泡正常工作的电压,如在灯泡两端的电压应该不超过灯泡的额定电压,这样才不会损坏小灯泡。
师:电压表测量的是小灯泡两端电压,小灯泡两端电压的最大值已能根据灯泡的额定电压确定,电压表在量程选择上同学们有没有什么考虑?
生:(学生讨论后回答)电压表能测量的最大值稍微大于小灯泡的额定电压就可以了。
师:(肯定同学们的回答)根据灯泡的额定电压值,同学们对电源电压的选择有没有什么考虑呢?
生:(学生讨论后回答)电源的电压值应该大于小灯泡的额定电压值,不然的话,灯泡上的电压就可能达不到额定电压。
师:在连接电路时,电压表的量程可以从两个方面去考虑,一看电源电压,二看实验的要求,这个实验电压表量程大于灯泡的额定电压即可。
电压表的量程可以根据已知的电阻来估算电压表测量的最大电压,也可以先用大量程的电压表,如果实验中发现量程过大,可以再换用小量程的电压表。
如果没有什么问题,就请同学们按照我们刚才的讨论,调整你的电源电压及电压表的量程,将滑动变阻器的滑片放在变阻器阻值最大的位置上。
注意变阻器阻值最大的位置不是唯一确定的,要根据你连接的接线柱的情况来定。
大家再仔细检查,调整,确保位置正确。
(互相检查电路连接)
师:好了吗?请大家合上开关,并迅速打开,进行试触,在合上开关的瞬间,一人观察电流表,一人观察电压表,看有什么情况。
可能情况:电压表、电流表指针反偏。
电压表、电流表指针偏转角度过大或者过小,或者没有示数。
灯泡不亮,但是电压表、电流表有示数。
灯泡很亮,电压表、电流表指针大幅偏转。
组织学生讨论原因及解决办法。
学生阅读教材提出的注意事项,教师引导学生分析为什么要这样做。
(1)实验前想好要让电流变小,滑片如何移动,闭合开关前使电流最小。
目的是保护电路,不至于在操作过程中出现错误。
(2)灯泡两端的额定电压是保证小灯泡正常发光的电压值,当灯泡两端电压高于额定电压值时,流过小灯泡的电流就会比正常发光时的电流值大,这对小灯泡的使用寿命有很大的影响,严重时会烧坏小灯泡,因此从设备安全的角度考虑,测量时要使电压逐次降低,而不是升高。
3.学生实验测量,教师巡回指导。
4.分析论证、交流。
师:通过大家的测量、计算,你有什么发现吗?
生:小灯泡两端的电压值不同时,电路中的电流也不同,计算出的电阻值逐渐减小。
师:这样的结果说明了什么问题?
生:电压越小,小灯泡的电阻越小。
师:前面我们学习电阻时,已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压、电流变化,这里小灯泡的电阻为什么变了呢?
回忆导体的电阻与哪些因素有关。
教师指出:由于测量时间过长,灯亮得太久,或者电流大时,灯丝的温度也会升高,导致灯泡的电阻发生变化。
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师:现在随着温度的变化,电阻变化较大,差值较大,能不能说,导体的电阻随着电流(电压)变化呢?
生:不能,金属导体的电阻随着温度变化,温度升高,电阻值增大。
师:那么,这个实验能不能求电阻的平均值呢?
生:不能,因为灯丝的电阻值本身就是个变化的量,不同的工作状态下的电阻值不同,所以不能求平均值来减小误差。
师:前面设计实验时,我们说,滑动变阻器的作用是改变电压、电流,多次测量减小误差,那么这个实验中滑动变阻器的作用是什么?
生:保护电路;调节灯丝两端电压,测量在不同工作状态下的电阻值。
师:如果是测量定值电阻的阻值,能不能求平均值?滑动变阻器的作用又是什么呢?
生:定值电阻的阻值不变,可以通过多次测量求平均值减小测量误差,滑动变阻器的作用是保护电路和调节灯丝两端电压,多次测量,减小测量误差。
同学们整理仪器,养成良好的习惯。