初中物理测电阻实验

观察与思考
思考两种伏安法测电阻对测量结果的影响。


实验目的
（1）会用伏安法测电阻。
（2）进一步熟悉电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。

实验原理
根据欧姆定律I=U/R得R=U/I。测出被测电阻两端的电压和通过它的电流强度，就可以算出电阻值。

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实验结论
1、所用的方法是：伏安法
2、原理：欧姆定律
3、利用多次测量求平均值的方法求电阻

实验考点
这个实验经常就实验设计的方法、实验的原理、实验的电路连接、实验的电路图等进行考查。

经典考题
1、如图1（a）所示电路，在测量电阻的实验中，R为待测电阻，R＇为滑动变阻器。
（1）在圆圈中填上两表符号。
（2）移动滑动变阻器滑片P是为了改变____。在连接电路时，开关S应____，滑片应位于____端。
（3）设R约为3Ω，用笔画线代替导线把下图（b）的元件连接成电路（注意导线不交叉，元件位置不移动）。

2、如图所示电路，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

3、如图甲是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图，已知滑动变阻器的阻值范围是0~10Ω，电源电压为6V。电压表和电流表均为双量程学生用电表.灯的阻值大约为10~15Ω，实验时电压表和电流表应分别选用什么量程？将图乙的实物根据要求连成电路.若开关闭合时，电压表的示数为3V，要使灯两端电压为4V，滑动变阻器的滑片如何移动？为什么？

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观察与思考答案
关于用伏安法测电阻的两种连接方法： <1>如图1-4-58所示的电路连接，将电压表并联在B、C两点间，测得电阻两端的电压为U，电流表所指示的电流I是总电流，它包括通过电阻的电流IR和通过电压表的电流 。根据欧姆定律，被测电阻的阻值应是 ，但是按电表的读数来计算应是 。显然按电表示数计算的电阻是电压表电阻和被测电阻并联后的总电阻，它小于被测电阻的真实值。<2>如图1-4-59所示的电路连接，将电压表并联在A、C两点之间，电流表所示的电流I是通过电阻的电流，但电压表所示的电压U却包括电流表和电阻的电压，即+ 。被测的电阻值应是 ，而不是按电表读数计算出来的 。显然按电表计算出来的结果是电流表电阻和被测电阻的和，它大于被测电阻的真实值。

经典考题答案
1、这个实验是一个很重要的实验，我们要记住这个实验的原理，实验的方案，实验的电路图，实验的实物图等。
答案：（1）如图

（2）电路中的电流从而实现多次测量求平均值 断开 连入电路部分的阻值最大。
（3）略
2、关于器材规格的计算问题，一般有根据器材规格进
行计算或根据计算选择器材规格.一般采用断值法来分析，即从问题的两个极端来考虑进行分析计算。
电路中R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压.
（1）当滑片P向左端移动时，R₂减小，电路中电流增大，R₂两端的电压减小，电流表的量程为0~0.6A，即电路中的电流最大值为0.6A，那么此时R₂接入电路中的值为最小值R_2min。 U₁＝I₁R₁＝3V U₂=4.5V-3V＝1.5V 所以R_2min＝U₂/I₂＝2.5Ω
（2）当滑片向右端移动时，R₂增大，R₂两端的电压增大，电压表的量程为0~3V，即R₂两端的最大值为3V，此时R₂接入电路中的阻值为最大值R_2max＝10Ω
综上所述R₂的取值范围为2.5Ω≤R₂≤10Ω
答案：R₂的取值范围为2.5Ω≤R₂≤10Ω
3、由题意可知，被测小灯泡与滑动变阻器R串联，当滑片P移到左端时电路中的电阻最小约为10Ω，此时电路中的电流最大值为I＝0.6A，所以电流表的量程应选0~0.6A.由于电源电压为6V，在滑动变阻器的滑片移动过程中，电压表的示数大于3V，故应选0~15V的量程.
实物连接如图所示.

若开关闭合时电压表示数为3V，要求灯两端的电压增大到4V，必须增大通过灯的电流，即减小电路中的电阻，滑动变阻器的滑片向左移.

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