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- 2021-11-10 发布
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实验二十三伏安法测电阻
◎核心考点:
【实验目的】
测未知电阻的阻值
【设计并进行实验】
1.实验器材:电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器;
2.实验原理:
3.实验步骤:
(1)断开开关,调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物;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。
(3)根据公式计算出R的值,并记录在表格中。
(4)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
【拓展实验】
(5)将定值电阻换成小灯泡进行实验,电路图和实物图如下所示:
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【分析数据】
①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:
②不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值,因为小灯泡电阻受温度的影响,是变化的。定值电阻和小灯泡的图如下:
【实验结论】
电阻是导体本身的特性,和导体的电流与电压无关;灯泡的电阻不是固定的,随温度的升高而增大。
【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流。
(2)滑动变阻器规格的选取:
(3)要使小灯泡正常发光,应移动滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压。
(4)电压表示数小于(或大于)小灯泡额定电压时,滑片移动方向的判断:应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小(或变大)。
(5)实验时多次测量的目的:
①定值电阻:获得多组数据求平均值,减小误差;
②小灯泡:获得多组数据,探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系;
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(6)电路故障分析。
(7)I-U图像分析与绘制:
①如图所示,a为定值电阻,b为小灯泡,c为电压表接滑动
变阻器两端时,小灯泡的I-U图像;
②得出小灯泡电阻的变化规律:小灯泡的电阻随着温度的升
高而增大。
(8)动态电路分析;
(9)电功率的计算;
(10)求取平均值的评估:
①测定值电阻:不能根据求出的电压、电流的平均值计算电阻,应计算出每次的电阻,然后求电阻的平均值,即(以3次为例)。
②测小灯泡电阻:求小灯泡电阻平均值不合理,小灯泡的电阻会随温度的升高而增大,不是定值。
(11)实验装置可进行的其他实验拓展;
拓展:特殊法测定值电阻阻值:
(1)缺电压表测电阻
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(2)缺电流表测电阻
◎针对训练
学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致
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这一现象的原因可能是______;
A.电压表短路 B.电压表断路 C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_______移动(选填“左”或“右”);
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为Ω。
(5)实验中使用滑动变阻器除了保护电路外,还可以。
(6)若实验室滑动变阻器有两种规格,则小明选择的滑动变阻器规格应。
A.30Ω 5A B.10Ω 0.1A
(7)通过图像可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明,灯丝的电阻随温度的升高而(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(8)某同学通过计算,得到多组小灯泡的电阻值,他认为应该求平均值作为实验的最终结果,请你评价他的做法,并说明理由。
(9)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是。
答案:(1)
(2)D;(3)左;(4)12.5;(5)改变小灯泡两端的电压;(6)A;(7)增大;
(8)他的做法是错误的,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,求平均值无意义;
(9)小灯泡的电阻随温度的升高而变化,不能控制小灯泡电阻不变。
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