中考物理知识点全突破系列专题
第 1 页 共 20 页 伏安法测电阻的实验
一、实验探究题
1.在“伏安法测电阻”实验中，小明同学将电路连成如图甲所示的电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，电流表示数变大）.
（2）实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能 是________。
（3）排除故障后，小明进行实验记录数据，并根据数据绘制出图像（如图乙所示），由图乙可知，该定值电阻阻值 是________Ω。
（4）小华设计了另一个测量电阻的电路，如图丙所示，电源电压不变，在 MN 之问接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值，小华已经标出了部分电阻值（如图丁所示），由电表表盘数据可知：该电路中 R0＝________Ω。
2. 如图所示是小明测定小灯泡电阻的实验电路图，电源电压恒为9V，电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡上标有5V字样。
（1）实验中电压表应选用________V的量程。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，小明发现电流表示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是_____（只有一个正确选项）。
A. 更换一个同样规格的小灯泡 B. 更换电压表所使用的量程
C. 检查电路中是否存在断路故障 D. 减小滑动变阻器接入电路的阻值
（3）小明正确操作后，发现灯泡发光了。如果要使灯泡正常发光，他应该移动滑动变阻器的滑片，观察________表的示数，使其为________。
（4）小明根据多次实验测得的数据画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图所示，分析图象可知小灯泡正常发光时的电阻是________Ω（保留小数点后一位）。同时发现在不同的电压下，灯丝电阻不是定值，原因是灯丝电阻受________的影响。
【精品】2020-2021初中电学同步专题点拨与强化：
专题17 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：IUR
AVRR'S
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IUR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。
实验次数123456电流I/A00.150.190.280.40.6电压U/V00.811.423电阻R/Ω05.3 5.3 5550.7550.25
【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：
AVLRS 【精品】2020-2021初中电学同步专题点拨与强化：
【分析数据】
①将测得的定值电阻阻值进行求平均值：554321RRRRRRx5555555
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UI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RLLLLUUURR滑所选滑动变阻器最小阻值：LLLRUUUR滑所选滑动变阻器：滑滑RUUURLLL
（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。
伏安法测E、r误差分析的三种方法
实验常进行误差分析，下面就伏安法测电源的电动势和内阻实验谈三种误差分析的方法。
一、公式法
伏安法测电源的电动势和内阻实验通常有两种可供选择的电路，如图1、图2所示，若采用图1电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程有
解得
若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有：
解得
即测量值均偏小。若采用图2电路，若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有
EUIrEUIr测测，1122EIUIUIIrUUII测测，2112211221EUIURrEUIURrVV真真，111222EIUIUIIUURErUUIIUURrVV真测真测，21122112122112EUIrREUIrRAA真真，122()()解得
二、图象法
为了减少偶数误差，可采用图象法处理数据：不断改变阻器的阻值，从伏特表、安培表上读取多组路端电压U和电源的电流I的值，然后根据多组U、I值画出电源的U—I图象，图线在纵轴上的截距就是电源的电动势E，图线的斜率就是电池的内阻r。
图1电路误差来源于伏特表的分流，导致电源电流的测量值（即安培表的示数）比真实值偏小，（U为伏特表的示数，为伏特表的内阻）。因对于任意一个，总有，其差值，随U的减小而减小；当U＝0时，△I＝0。画出图线AB和修正后的电源真实图线AC，如图3所示，比较直线AB和AC纵轴截距和斜率，不难看出。
图2电路误差来源于安培表的分压，致使路端电压的测量值（即伏特表的示数）总比真实值偏小，其间差值（I为安培表的示数，为安培表的内阻）随电源电流I的减小而减小；当I＝0时，△U＝0。根据以上特点画出图线PM和修正后的电源的EIUIUIIErUUIIRrA真测真测，2112211221I测IIURV真测RVU值II真测IIIURV真测UI测测UI真真EErr测真测真，U测UUUIRA真测RAUI测测图线PN，比较直线MP和NP纵轴截距和斜率，显然。
实验操作步骤：用伏安法测电阻
华容四中 刘丽君
实验器材：电池、电池盒、灯泡(1个)(待测电阻)、开关、电流表、电压表
滑动变阻器导线(若干)
实验步骤：
1. 根据实验要求画好电路图；
2. 清点器材，正确选取实验所需器材；
3. 检查器材的好坏，观察滑动变阻器，
观察电流表、电压表的量程及分度值，指针是否对准零刻线（没则需调零）
4. 组装电源，依照电路图摆好器材，按一定的顺序连接电路（开关要断开，滑片要放在最大值位置）；
5. 检查电路，无误后，闭合开关，观察电流表、电压表的示数，并记录：如I1=0.18A
U1=1.8V；
6. 慢慢移动滑片，同时观察电流表、电压表的示数变化，再记录2组对应的电流值和电压值I2 U2 和I3 U3；
7. 测量完毕，断开电路开关；
8. 整理分析实验数据 得出结论：如: R=
I1=0.18A U1=1.8V R1=10Ω
I2=0.21A U2=2.2V R2=10.5Ω
I3=0.27A U3=2.6V R3=9.6Ω
该电阻的阻值为：R=(10Ω+10.5Ω+9.6Ω)/3=10Ω (取平均值)
9. 整理器材，拆电路时，先拆掉与电源相连的导线，器材归位；
10. 把实验结果报告监考老师。Ok
