实验二十三 伏安法测电阻 —————— 精品 ——————
◎ 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:R?U IASRR'V
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R?U计算出R的值,并记录在表格中。 I(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。
实验次数电流I/A电压U/V电阻R/Ω【拓展实验】
100020.150.70.8555.3 30.20.1940.281.4550.42560.635
15.3 5(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:
1
ASLRV
【分析数据】
①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:
Rx?R1?R2?R3?R4?R55??5??5??5??5??5??55
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I?U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:
电源点电压U小灯泡额定电压UL小灯泡正常发光时电阻RLRLUL?R滑U?UL所选滑动变阻器最小阻值:R滑?U?ULRLUL所选滑动变阻器:R滑?U?ULR滑LUL (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
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; (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R?R1?R2?R3(以3次为例)。 3②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
3