欧姆定律实验分析

测量小灯泡工作时的电阻
【实验原理】_R___U___。 I
【实Hale Waihona Puke Baidu电路】
【实验器材】 电源、_滑__动__变__阻__器__、开关、小灯泡、导线若干、_电__
_流__表__、_电__压__表__。
[电路图] [连接实物图]
或两节干电池
A
P B
【要点探究】 (1)实验中滑动变阻器的作用是什么? 提示:①保护电路。 ②改变被测小灯泡两端的电压和通过它的电流,从而得 到多组测量值,便于研究小灯泡电阻的变化规律。
1.一位同学,在连接好最后一根导线时，发现小灯泡 亮了，电流表无示数，请分析电路中可能出现的故障:
(1)实验原理____________，测量方法____________。 (2)闭合开关前,应向________(选填“A”或“B”)端 调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时 最小。 (3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值 是________A。这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 ________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验中,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。
在电阻不变时，导体上的电流跟导体两端的电压成正比。
进行实验：
1、调节变阻器使电阻两端的电压保持U=3V不变，电阻分别换用 R=5 Ω、10 Ω、15 Ω，读出此时相应的电流值，并把数据填 入表格中：
电阻R / Ω 5 10 15 电流I / A 0.6 0.3 0.2
2、分析数据，得出结论：
I/A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
05
10 15 R/ Ω
在电压不变时，导体上的电流跟导体的电阻成反比
(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)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外还起到______ 或_______________作用。 (4)本实验用到的研究方法是______________。该同学 采集多组实验数据的目的是___________。
(2)测定值电阻和小灯泡的电阻,对数据的处理有什么 不同? 提示:测定值电阻时,可忽略温度的影响,采用多次测量 求平均值来减小误差。测小灯泡电阻时,不能忽略温度 的影响,只能求每个电压下的阻值。从而研究灯丝电阻 受其温度的影响。
【示范案例】 小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图 甲所示的实物图。
(2)探究电流与电阻的关系: 思路:保持_电__压__不变,改变电阻。更换不同阻值的定 值电阻,调节_滑__动__变__阻__器__,使定值电阻两端的电压保 持不变。
【要点探究】
(1)实验中滑动变阻器的作用是什么?
提示:①保护电路;
②通过调节滑片来改变定值电阻两端的电压或保持电
阻两端的电压不变。 (2)实验中应注意哪些事项来保护电路? 提示: ①连接电路时开关必须断开, ②滑动变阻器的滑片必须放在阻值最大端; ③在改变电压时,要用眼睛观察电压表的示数,调到合 适的值。
进行实验：
1、按电路图连接电路；
2、保持电阻 R=10Ω 不变，调节变阻器使电阻两端的电压分别 为 1V、2V、3V，读出此时相应的电流值，并把数据填入表格中：
I∕A
0.3
电 压U / V 1 2 3 0.2 电 流I / A 0.1 0.2 0.3 0.1
3、分析数据，得出结论：
U∕V
0 12 3
探究电流与电压、电阻的关系 【实验方法】_控__制__变__量__法__。 【实验电路】
【实验器材】 电源、_滑__动__变__阻__器__、开关、电阻、导线若干、__电_
__流__表_、__电__压__表_。
【实验关键】 (1)探究电流与电压的关系: 思路:保持_电__阻__不变,改变电压。如选用同一个定值电 阻,通过调节_滑__动__变__阻__器__,改变电阻两端的电压,记录 电压值与对应的电流大小。
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到 的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的 关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是_____ ______________。
(7)当小华改用50Ω 的电阻继续实验时,发现无论怎样 移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要 求的值,你认为“电压表示数无法达到实验要求的值” 的原因可能是 ( ) A.滑动变阻器最大阻值太大了 B.电压表量程选小了 C.滑动变阻器最大阻值太小了 D.滑动变阻器烧坏了
(3)在探究电流与电阻的关系时,如何改变电阻值? 提示:通过“换”的方式改变电阻值,即先在电路中接 入一个5Ω 电阻,测量完毕,断开开关，把5Ω 电阻拆下 来,换上一个10Ω 电阻,调节滑动变阻器（往阻值大的 方向移动）保持10Ω电阻两端电压不变，测量完毕,再 把10Ω 电阻拆下来,换上一个15Ω 电阻。
8.1
2.5 0.25 10.0
3.0 0.27 11.1
(5)小张同学在实验中,将小灯泡换成定值电阻,通过调 节滑动变阻器的滑片,当小灯泡两端的电压为2.0 V时, 电流表的示数为0.2 A,则该定值电阻阻值为_____Ω 。 他认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,你认为合理 吗?________,理由是________________。
(4)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值, 你同意这种做法吗?___________________________。 说出你的理由______________________________。
电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω
0.5 0.10 5.0
1.0 0.16 6.3
1.5 2.0 0.20 0.23 7.5 8.7