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伏安法測電阻
目 錄
一、伏安法測電阻
二、特殊法測電阻
三、測小燈泡電阻
伏安法測定值電阻
R=U/I
干電池2節(jié)、待測電阻1個(gè)、開關(guān)1個(gè)、電壓表1個(gè)、電流表1個(gè)、滑動變阻器1個(gè)、導(dǎo)線若干
電路圖
實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)器材
1. 按圖所示連接好電路，注意在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器移到阻值最大處；
2. 閉合開關(guān)，讀出電路中被測電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，并記入表中；
3. 改變滑動變阻器的阻值，再讀數(shù)，記入表格中，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，取多組數(shù)據(jù)。
4. 數(shù)據(jù)分析，求所測電阻的平均值。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) U/V I/A R/Ω R的平均值/Ω
1


2 3 實(shí)驗(yàn)步驟
1.根據(jù)數(shù)據(jù)畫圖。
2.滑動變阻器的作用
①保護(hù)電路；
②改變電阻兩端的電壓，從而改變電路中的電流，多次測量求平均值
注意事項(xiàng)
（1）①電流表內(nèi)接測量的電壓比實(shí)際值偏大（原因：電流表兩端也有電壓），因此待測電阻R的阻值也會偏大。
②電流表外接測量的電流比實(shí)際值偏大（原因：也有電流通過電壓表），因此待測電阻R的阻值會偏小。
誤差分析
（3）數(shù)據(jù)不呈正比：實(shí)驗(yàn)開始前，電流表沒有調(diào)零
（2）計(jì)算平均值時(shí)，要去掉錯(cuò)誤值再進(jìn)行計(jì)算
誤差分析
如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都可測量Rx的電阻，由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，所以甲圖測量的電阻Rx ，乙圖測量的電阻Rx （填“偏大”或“偏小”）。甲圖出現(xiàn)這種情況的原因是 。
偏大
偏小
電流表有內(nèi)阻，電壓表測量的電壓比Rx兩端電壓大，所以測量的電阻偏大。
某課外實(shí)驗(yàn)活動小組到實(shí)驗(yàn)室做“測定小燈泡L電阻”的實(shí)驗(yàn)．被測小燈泡L的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表A程（“0～0.6A”，“0～3A”）、電壓表V程（“0～3V”、“0～15V”）、開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干，滑動變阻器三只：R1（50Ω，0.5A），R2（20Ω，0.5A），R3（500Ω，0.1A），同學(xué)們設(shè)計(jì)的電路如圖所示：
（1）此實(shí)驗(yàn)的測量原理 ；
（2）電壓表應(yīng)選用 檔，滑動變阻器應(yīng)選 （選填“R1”、“R2”或“R3”）；
（3）電表完好，按電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈L不亮，A有示數(shù)，V無示數(shù)．移動滑動變阻器的滑片P，A示數(shù)發(fā)生變化，但燈L仍不亮，V仍無示數(shù)，其故障是_______________________________。
R=U/I
0～15V
R2
小燈泡L或電壓表短路
【方法一】
閉合開關(guān)，分別測出R0和Rx兩端的電壓U0、Ux
Ix=I0=U0/R0
Rx=Ux/Ix=(Ux/U0)×R0
V-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
【方法二】
只關(guān)閉S，測出R0兩端的電壓U0；閉合S0和S，測出電源電壓U
Ix=I0=U0/R0
Ux=U-U0
Rx=Ux/Ix
=[(U-U0)/U0]×R0
V-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
用如圖所示的電路來測量未知電阻RX的阻值，R0阻值已知。
（1）將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整：
a．對照電路圖連接好電路，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開關(guān)， 。
c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理器材。
（2）用測量所得的物理量和已知量符號表示出待測電阻RX＝ 。
（3）寫出本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用： 。
調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2
U2R0 /U1
保護(hù)電路；可以進(jìn)行多次測量
①只閉合S2，測出通過Rx的電流Ix；
②只閉合S1，測出通過R0的電流I0
A-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
Ux=U0=I0R0，
Rx= Ux/Ix=(I0/Ix)×R0
表達(dá)式
閉合S，分別測出通過Rx的電流Ix，
通過R0的電流I0
A-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
Ux=U0= I0R0，
Rx=Ux/Ix=(I0/Ix)×R0
6
A
I2R2/I1
不正確
燈絲的電阻與溫度有關(guān)
①斷開S2，測出通過R0的電流I0；
②閉合S2，測出總電流I；
A-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
Rx= Ux/Ix
=[ I0/ (I-I0)]×R0
①斷開S2，測出電路中電流I；
②閉合S2，測出通過Rx的電流Ix
A-R0法測電阻（已知定值電阻阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
U=(R0+ Rx) I
U=RxIx
Rx= [I/ (Ix-I)]×R0
0~0.6A
S1
S2
R
最大阻值為R
①讀出滑動變阻器連入阻值最大處時(shí)，電流表示數(shù)為I1；
②讀出滑動變阻器連入阻值最小處時(shí)，電流表示數(shù)為I2；
A-R滑法測電阻（已知最大阻值）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
U=(R+ Rx) I1
U=RxI2
Rx= [I1/ (I2-I1)]×R
小明想測額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的電阻。
（1）圖25是小明沒有連接完的實(shí)物電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（要求滑動變阻器連入電路的阻值最大）
（2）連接好電路后，小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。
次數(shù) U/V I/A R/Ω
1 1.5 0.17
2 2.0 0.18
3 2.5 1.0
4 3 0.23
請仔細(xì)分析分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：
①表中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，請指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因： 。
②小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 Ω。
（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測量一段電阻絲Rx的阻值（約10Ω）。他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)。請簡述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算Rx的最后表達(dá)式。（已知滑動變阻器的最大阻值為R0）
實(shí)驗(yàn)步驟： 。
表達(dá)式：Rx= 。
1.0讀數(shù)時(shí)看錯(cuò)電流表的量程
12.5
閉合開關(guān)，使滑動變阻器連入電路的阻值最小（為零），記下電流表的示數(shù)I1；將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I2
RX=I2R0/(I1-I2)
V-R滑法測電阻（已知最大阻值）
①讀出滑動變阻器連入阻值最大處時(shí)R，電壓表示數(shù)為U1；
②讀出滑動變阻器連入阻值最小處時(shí)，電壓表示數(shù)為U2。
I=U1/Rx=U/(R+Rx)
U2 = U
Rx= [U1/ (U2-U1)]×R
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
同學(xué)們在用伏安法測量標(biāo)有“220V 60W”白熾燈泡的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)很小，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)變化非常小．于是他們設(shè)計(jì)了圖所示的電路，通過在AB間接入阻值不同的定值電阻，分別測出了不同電壓時(shí)白熾燈泡的電阻。
（1）根據(jù)串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)和歐姆定律，可以推出UR/R UL/RL（選填“＞”、“=”、“＜”）
（2）根據(jù)電路圖，將實(shí)物電路連接完整．
（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表V1無示數(shù)，電壓表V2示數(shù)較大，則該故障的原因可能是 ．排除故降后．在某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表V2的示數(shù)如圖，其示數(shù)為 ．
（4）當(dāng)AB間接入的定值電阻為125Ω時(shí)，V1的示數(shù)為4.0V，V2的示數(shù)為2.0V，則RL= Ω；若將定值電阻換為200Ω，則V2的示數(shù)將 （選填“變大“、“變小“或“不變“）．
（5）“220V 60W”白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為806.7Ω，比同學(xué)們測得的阻值大很多．請分析造成這種差異的主要原因是 ．
=
燈泡L處發(fā)生斷路或電阻R處發(fā)生短路
3.5V
62.5
變小
正常發(fā)光時(shí)燈絲溫度高電阻大，該實(shí)驗(yàn)中燈絲溫度低電阻小
①閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)；
②用電阻箱替代未知電阻，并調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)保持不變
Rx=R
V-R箱法測電阻（等效替代）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
小明想利用一塊電流表和一只電阻箱測量電阻Rx的阻值．實(shí)驗(yàn)中他選擇了符合實(shí)驗(yàn)要求的電源以及滑動變阻器RP，并完成了實(shí)驗(yàn)電路的部分連接，如圖所示．小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是：閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2，電流表測量通過電阻Rx的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器RP接入電路的阻值，使電流表的示數(shù)為合適值I；保持滑動變阻器RP接入電路的阻值不變，斷開開關(guān)S3，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻值，使電流表的示數(shù)仍為I．此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值為R
（1）請你根據(jù)小明的設(shè)計(jì)要求只添加兩根導(dǎo)線完成圖所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；
（2）上述實(shí)驗(yàn)過程中，待測電阻Rx與R的關(guān)系式為Rx=______．
R
①閉合開關(guān)S，使S1接觸1，讀出電壓表的示數(shù)；
②把開關(guān)S1接到另一觸點(diǎn)2，并調(diào)節(jié)電阻箱R’，使電壓表的示數(shù)不變
Rx=R
V-R箱法測電阻（等效替代）
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
在用電阻箱、電壓表測定一個(gè)未知定值電阻RX的阻值時(shí)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R/是電阻箱，R0是定值電阻
（1）圖甲中，為測出RX的阻值，閉合開關(guān)S后，小明應(yīng)該先把開關(guān)S1接到觸點(diǎn) （選填“1”或“2”），記錄電壓表的示數(shù)U；然后把開關(guān)S1接到另一觸點(diǎn) ，并調(diào)節(jié)電阻箱R/，直到電壓表示數(shù)也為U，讀出此時(shí)電阻箱R/的示數(shù)（各旋鈕的位置如圖乙所示 ），則待測電阻RX的阻值為_________Ω；
（2）小蘭認(rèn)為將圖甲中的電阻R0去掉，也能測出RX的阻值，你認(rèn)為可行嗎？ 答：________
（3）小亮設(shè)計(jì)了圖丙的電路測RX的阻值，與圖甲的方法比較，你覺得圖丙最顯著的優(yōu)點(diǎn)是： ；若圖甲也想具備這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，只需更換圖甲的一個(gè)元件就可以了，如何替換？答： 。
1
18
不可行
可以多測幾次，求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差
把R0 換成滑動變阻器
①閉合開關(guān)，移動滑動變阻器三次，讀出對應(yīng)的電流表和電壓表的讀數(shù)，填入表格中。
②斷開開關(guān)，計(jì)算小燈泡的阻值，填入表格。
U-I圖像
【原因】小燈泡的電阻會隨溫度的升高而增大
測小燈泡電阻
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟
在用伏安法測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，
（1）在圖甲中，請你用筆畫線將電壓表正確連入電路；
（2）在閉合開關(guān)之前，圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)放在 端（填“左”或“右”）；
（3）連接完電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片，燈泡都不發(fā)光，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，這可能是由于 造成的；
（4）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡的電阻為 Ω；
（5）若小明同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，移動滑片的位置，多次測量過程中觀察到電壓表和電流表的示數(shù)大小變化是相反的，則產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是 。
右
小燈泡斷路
10
電壓表接到滑動變阻器兩端
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