实验23 伏安法测电阻

实验二十三 伏安法测电阻

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◎ 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：

【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；

（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

（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

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。