初中物理中的伏安法docx

《“伏安法”测电阻》学生对各种电路元件及电流表、电压表使用都比较熟悉了,有了进行实验的能力基础。

而正学习了欧姆定律也为实验奠定了知识基础。

【知识与能力目标】应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法;会同时使用电压表与电流表,了解钨丝的电阻特性。

【过程与方法目标】通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。

【情感态度价值观目标】实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养,爱护实验器材。

【教学重点】理解测电阻的实验原理及其方法 【教学难点】测电阻实验过程的动态分析及其他测量方法多媒体课件。

实验器材：小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定律电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线、实验报告单。

一、复习旧知1、欧姆定律的内容是什么?2、欧姆定律的公式是什么?它的变形公式又是什么?可以用这些变形公式求哪些物理量?一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

公式I=R/U 推出R=U/I U=IR 二、导入新课◆ 学情分析◆ 教学目标 ◆ 教学重难点 ◆ ◆ 课前准备 ◆◆ 教学过程1、提出问题教师:(展示某定值电阻)如果要测量这求知电阻的阻值,需要测量哪些物理量?用什么方法测?电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量,欧姆定律又确定了电流、电压、电阻的关系,能不能用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢?2、制定计划和设计实验若想设计这个实验,那么它的实验原理是什么?需要哪些器材?如何设计实验电路图?实验原理:I=R/u的变形公式R=U/I实验器材:学生电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、2.5V的小灯泡,开关各一个,导线若干。

3:进行实验与收集证据实验步骤（1）根据设计的电路图连接电路(注意开关、滑动变阻器、电压表、电流表的使用),连接电路要按一定的顺序进行,如可以从电池的开始,依次连接开关、其它电路元件直到电源负极。

明确滑动变阻器的作用，多测几组数据，求平均值。

实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method 用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ，由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。

此方法称为伏安法。

伏安法原理简单、测量方便。

但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差，使测量结果出现一定的不确定度。

只要我们采用合适的接法，引入相应的修正公式，并正确使用电表，就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。

实验原理Experimental principle1. 方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同，有两种接线方法，一是电流表在电压表的内侧图1（a ）所示的接线方法称为内接法；二是电流表在电压表的外侧图1（b ）所示的接线方法称为外接法。

在外接法中，电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ；电流表的读数I 不等于I X ，而是I = I X + I V 。

利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：IUR =测V X X I I U += （1）而待测电阻的实际值为： XXX I U R =（2）对比（1）、（2）式可知：采用外接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏小，图1（a ）内接法图1（b ）外接法且测量的相对误差为：VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 而引起的。

当利用外接法测电阻时，待测电阻阻值用下面修正公式来进行计算：VVX X X R U I UI I UI U R -=-==（3）式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数，V R 为电压表的内阻。

在内接法中，电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ；电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ，而是A X U U U +=；利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：I UV R =测XAX I U U +=A X R R += （4）由此知：采用内接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏大，且测量的相对误差为：XAXXR R R R R E =-=测内。

2019-2020 年中考物理总复习伏安法测电阻中考要求内容基本要求目标层次1. 根据电路图连接实物电路 B伏安法测电阻2. 电压表、电流表的使用方法及注意事项 C3. 设计电路测量电阻大小 C知识要点 - 实验测电阻一、伏安法测电阻1．原理：R U 用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出小灯泡的电流，即可计I算出小灯泡的电阻，这种方法叫做伏安法．2．实验电路图如图所示，记录实验数据的表格如下：实验次数U /V I /A R/1233．实验需要的器材有：电压表、电流表、电源、开关和导线、滑动变阻器．4．注意事项：测小灯泡的电阻是初中物理中的重要实验，内容非常丰富。

既有间接测量，又有实验基本技能，如电路的连接，电流表、电压表、滑动变阻器的使用等，还有对实验数据的分析处理，不管是从学习物理知识和方法的角度，还是从全面的考查学生的角度，这个实验都是非常重要的，掌握好本实验，注意以下几个方面：（1）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大电阻应略大于或接近小灯泡的电阻，以使调节效果明显。

（2）连电路时要断开开关，并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将他们正确地接入电路，电压表、电流表要注意量程的选择、连接、读数等，使用滑动变阻器也要注意规格的选择、连接、如何调节滑片改变电路中的电流和电压等．（ 3）进行实验时，在闭合开关前，要把变阻器调到最大阻值，使电路中的电流最小，目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全．（4）注意把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析总结．（5）分析处理数据，对于测得的各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，找出其中的规律．二、用一只电表测电阻1．用一只电压表测电阻．（1）设计思路：该实验的关键是如何找到待测电阻的电流．因此不妨采用间接测量的方式：只要求得已知电阻的电流即可．而这一结果可通过测已知电阻两端电压，将测得值除以已知阻值得到．电路图如图所示．（2）实验原理：由欧姆定律可以得到：R x Ux， I 0 U，再由串联电路电流处处相等的规律有I x R0U x U xR0 ，R xU 0I 0因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可．总结：上面方法是运用一只电压表测量两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值．当然可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压，再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值．2．用一只电流表测电阻．（ 1）设计思路：这一思想与上述原理如出一辙，该问题的关键是如何找到未知电阻两端的电压．只要求出已知电阻两端电压即可．显然，已知电阻两端电压可通过电流与自身阻值相乘来获得，前者由电流表直接测出，后者则是已知条件．电路图如图．（ 2）实验原理：由欧姆定律得：R x Ux， U0 I 0 R0，再由并联电路各支路电压相等I x的规律得 R x U 0 I 0 R0 ，因此只需测定通过未知电阻和已知电阻的电流即可．I x I x总结：上述方法测电阻都是利用一只电流表测两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值，当然可以运用两只电流表测得干路和一个支路或者测得两个支路的电流，再根据并联电路分流原理计算出被测电阻的阻值．例题精讲基础题【例 1】测额定电压为 2.5V 的小灯泡灯丝的电阻（1）请用铅笔画线代替导线，连接图中的实验电路．要求：滑片P 向左移动时，接入电路中的电阻值变小．（2）电路连接好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片“ A ”或“ B ”）P 置于_____端．（选填（ 3）图中，电压表的示数是灯丝的电阻是___________V ．，电流表的示数是______ A ，这种情况下【例 2】在“用电压表和电流表测电阻”的实验中：小明同学连接完实验电路，闭合开关，此时的电压表指针位置如图所示，则电压表的示数是 V ．当调节滑动变阻器的滑片时，发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因是电压表接到了的两端．提升题【例 3】测额定电压为 2.5V 的小灯泡灯丝的电阻（1）请用铅笔画线代替导线，连接图中的实验电路．（2）在方框内画出此实验的电路图．（3）电路连接好后，闭合开关，此时电压表的示数如图所示，若使灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片 P 向 ______移动（填“A”或“B”）．（ 4）图中，电压表的示数是V，电流表的示数是A，这种情况下灯丝的电阻是 _____ Ω．3 15图 16【例 4】下图是“伏安法测电阻”的实验电路图．（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号；（2）某同学规范操作，正确测量，测得 3 组数据分别是： U1 2.4V ，I 1 0.20A ； U 2 4.5V ， I 2 0.38A ； U 3 6.0V ， I 3 0.50A ．请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内．（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻R x ．（ 4 ）分析表格中的数据，你能得出一个结论是：．【例 5】小红同学用如图所示电路测小灯泡的电阻，记录数据如下表：实验次数 1 2 3电压 U / V 2.0 4.0 6.0电流 I / A 0.15 0.20 0.25电阻 R / 13.3 20.0 24.0灯泡发光情况较暗正常较亮（1 ）实验依据的原理就是欧姆定律的一个变形公式，这种用电压表和电流表测量电阻的方法称为法．（ 2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到端（填“左”或“右”），这样做能对电路起作用，在实验过程中，滑动变阻器的另一个作用是改变灯泡两端的电压值．（ 3）由表中数据可知，三次测得的小灯泡的阻值不相等，你认为主要的原因是：．【例 6】如图（甲）所示，是用伏安法测定未知电阻R x的实验电路实物图．（1）小文同学连接好实验电路，检查连接无误后闭合开关，发现电流表无示数，而电压表的示数接近电源电压．请你判断电路中出现的故障可能是以下情况中的：．A．滑动变阻器短路 B ．待测电阻 R x断路C．待测电阻 R x短路 D ．电流表接线柱断路（ 2）排除故障后，闭合S1，调节滑动变阻器观察到电表的读数如图（乙）所示，则 I =A，R x=Ω ．图（甲）图（乙）（3）若在图（甲）的实验器材中缺少电压表和滑动变阻器，但有一只已知阻值为R0的电阻和开关S2．请在右边方框中设计另一种测定未知电阻 R x的实验电路图，并写出待测电阻的表达式R x = 0 0．（用 I 表示通过 R的电流；I x表示通过R x 的电流； I 表示总电流）【例 7】小林同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值，实验电路如图甲所示．（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的电流表（用 0.6A 量程）正确连入电路（用笔画线表示导线）．（ 2）实验中，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电流表和电压表V 的示数2 如图丙所示．由此可知，电阻R1 =_____ ．（ 3）小林发现另一个同学实验时，电路连接正确，电压表V1的示数为3V，但是反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表V2 的示数总是与 V1的示数相等．由此可见，发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者是 R1 ________．【例 8】某同学欲测量一只额定电压为 2.5V 的小灯泡正常工作时的电阻，请你与他一起边实验边思考，并回答下列问题：（1 ）图甲是即将完成的该实验的电路图．请在图中三个圆圈内正确填入“灯泡”“电流表”和“电压表”的电路符号，完成该电路图．（2）按电路图连接完电路，闭合开关快速试触的瞬间，电流表和电压表出现了如图乙所示的情况，经检查，所有仪器、元件均完好．请分析出现以下现象的可能原因（两表各写一条）．①电流表：；②电压表：．（3）问题解决后，再次接通电路，为使小灯泡能正常发光，应调节滑动变阻器使电压表示数为V ．小灯泡正常发光时，电流表的示数如右图所示，则流过小灯泡的电流为 A ，该灯泡正常工作时的电阻是．【例 9】用“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池做电源、已知阻值的电阻 R0１个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器 1 个、被测电阻R x，开关 2 个，电压表和电流表各 1 只、导线若干．实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法．甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻 R x的四个方案，依据实验方案回答：（1）实验中测得下表所示数据，此数据是小组测量的．（2）乙小组在实验中闭合开关S 后，发现电流表示数几乎为零，而电压表的示数等于电源电压．则该电路的故障可能为．（3）在丁小组实验过程中，闭合开关S 和 S1，电流表和电压表的示数如图所示，则电阻 R x两端电压是V，通过电阻R x的电流是A，电阻的阻值是Ω ．次数 1 2 3 4 5电压 U／V 1.5 3 4.5 6 7.5电流 I ／A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5（ 4）甲小组的同学发现电压表不能正常使用，于是撤去电压表设计了以下 4 种方案．其中不能测出Rx 的方案是（只填字母）．如果S、 S1都闭合时，电流表示数为 I 1，闭合S、断开S1时，电流表示数为 I 2，则电阻的表达式R x R L (I1 I 2 ) 为I 2方案（只填字母）的测量结果．【例 10】如图所示是王燕同学连接的测电阻R x的电路．（1）电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确的连线．（2）在方框中根据改正后的电路画出电路图．（ 3）实验中测出了如下表所示的数据，其中第 3 次测量时电流表的表盘如图所示，请你读出电流值填在表格中，电阻测量值 R x _____ ．次数第 1 次第 2 次第 3 次电压 2.5 3.0 3.5电流 1.3 1.5【例 11】小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验．（1）请你帮助他们在实物连接图中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。

【初二物理实验】初二物理《伏安法测电阻》实验讲解初二上学期大家开始学习物理这门新课，物理学习重在实验，因此大家要掌握初二物理实验相关的内容，下面为大家带来【初二物理实验】初二物理《伏安法测电阻》实验讲解这篇内容，希望能够帮助大家做好初二物理实验。

在物理实验中常用到等效替代法。

例如将一个7的电阻替换某支路中2和5串联的电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，说明一个7的电阻与阻值为2和5串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7的电阻替代2和5串联的电阻。

利用如上图所示电路测量未知电阻的实验中，用的就是等效替代法。

其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧)，R是滑动变阻器，R0是电阻箱(电阻箱是能够表示出阻值大小的变阻器，此电阻箱的最大阻值大于Rx)。

①按电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大;②闭合开关S1前，滑片P置于a端;③闭合开关S1;④闭合开关S3，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I;⑤先断开开关S3，再闭合开关S2，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱R0，使电流表的示数仍为I，则此时电阻箱R0的示数即为Rx的大小。

(2)在此实验中，若将电流表改为电压表，其他器材不变，请你用等效替代法测量Rx电阻的实验电路图。

(要求所设计的电路在连接好后，只能通过开关改变电路连接情况)①按电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大;②闭合开关S1前，滑片P置于a端;③闭合开关S1;④闭合开关S3，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的示数U1;⑤先断开开关S3，再闭合开关S2，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱R0，使电压表的示数仍为U1，则此时电阻箱R0的示数即为Rx的大小。

【初二物理实验】初二物理《伏安法测电阻》实验讲解为大家带来过了，希望大家能够在学习中重视每个物理实验，这样才能掌握好实验的要点。

伏安法测电阻实验原理
伏安法是一种常用于测量电阻的实验方法，原理如下：
1. 实验装置：
- 电源：提供一定电压的直流电源。

- 电阻待测物体：可以是线路中的一段电阻、电阻器或其他电阻元件。

- 安培表：用于测量电流强度的仪器。

- 电压表：用于测量电压的仪器。

2. 实验步骤：
- 将待测电阻与电源相连，组成一个闭合电路。

- 将电压表与待测电阻的两端相连，用以测量电压。

- 将安培表依次接入待测电阻的一端，用以测量电流。

3. 测量原理：
- 根据欧姆定律，电阻的值R等于电压U与电流I的比值：R = U / I。

因此，需要同时测量电压和电流才能计算出电阻的值。

- 通过调节电源的电压，可以改变电压表示数。

然后，根据安培表的示数及其设置的测量范围，可以计算出电流的值。

- 根据测量的电压和电流值，可以通过计算得到待测电阻的阻值。

4. 注意事项：
- 实验过程中，应保证待测电阻两端的电压和电流稳定，以获得准确的测量结果。

- 选取合适的量程和测量仪器，以保证测量的准确性。

- 在测量前应检查实验电路的连接是否正确，以避免因电路接触不良等问题造成误差。

通过伏安法测定电阻值的实验原理如上所述，这种方法简单而常用，可用于实验室及工程领域中的电阻测量。

伏安法测电阻专题班级_________________学号____________姓名_____________________1.（08黄浦区）小李同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，他现有的实验器材中除了待测电阻R x、定值电阻R0、电流表、电压表、电键、导线若干外，还有几节干电池。

该同学实验中，电路连接正确。

（1）在右面的虚线方框中画出他连接的实验电路图，并在图上标出电流表和电压表的“＋”、“－”接线柱。

（2）请你在右面实线方框中设计一个记录实验数据的表格，表格能反映该同学经过多次测量而得出结果的实验过程。

（3）小李同学认为实验时应该把定值电阻R0串连在电路中，请你指出R0串连在电路中作用：。

2．（07中考）在“用电压表、电流表测电阻”的实验中，某一次测量时，小华同学观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示，则电阻两端的电压为_________伏。

若此时电流表示数为 0.22 安 , 则电阻的阻值为_________欧。

3．（08闸北）某同学在“用电流表、电压表测电阻”实验中，所用电源电压为4伏且不变，滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。

该同学正确连接电路，在闭合电键后，观察到电流表示数为0.21安，移动滑动变阻器的滑片到变阻器的中点时，电流表的示数为0.27安，继续移动变阻器的滑片，当变阻器接入电路的电阻为零，观察到电流表的示数为0.4安。

根据实验过程，把表格填写完整（电阻值保留一位小数）。

实验次数电压（伏）电流（安）电阻（欧）电阻平均值（欧）1 0.212 0.273 0.404．（07黄浦区）某同学利用如图所示的电路测定电阻R X的阻值，他所选用电源电压是6伏。

该同学电路连接正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片P到A点时，电压表、电流表的示数分别是3.8伏和0.26安。

接着他移动滑片使电路中电流达到最大，电流表的示数为0.40安。

他再次移动滑片到B点，电流表和电压表的示数如图21所示。

伏安法测电阻实验报告姓名：实验名称：伏安法测量定值电阻的阻值实验时间：实验目的：会用伏安法（即用电压表和电流表）测量定值电阻的阻值实验原理：R=U/I实验器材：实验电路图：实验步骤：1）断开开关，按照电路图连接电路；（此图为原理图，实际操作时没有滑动变阻器）。

2）接入电路的滑动变阻器阻值调到最大；3）检查无误后，再闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值三次，（实际操作是通过改变电源电压来改变R两端电压）分别读出对应的电流表、电压表的示数，并填入下面的表格中；4）断开开关，计算定值电阻R阻值，并算出三次阻值的平均值填入表格；电源两极导线，再拆除其它部分实验线路，整理好实验器材。

5）先拆除．．．实验注意事项：①连接电路时开关要处于断开位置；②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置；③电压表选用0-3V量程，电流表选用0-0．6A；实验总结:回顾自己在实验中的表现和收获，对于实验中存在的问题，要作为以后的教训．实验巩固：小宇做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5V"字样)，在实验过程中得到了如下表所示的一组电压和电流的数据：实验次序1 2 3 4 5 6灯泡两端的电压U（V）0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0通过灯泡的电流I（A）0.18 0.22 0.26 0.3 0.33 灯泡发光情况微亮—逐渐变亮根据图7-14的实物电路，在方框内画出对应的电路图；图7-15(2)在连接电路时，开关应处于状态，这是为了；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至，这是为了；(3)正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，故障的原因不可能是( )；A．电流表处有开路B．电压表与灯泡相连接的导线接触不良C．导线接触不良D．小灯泡L的灯丝断了(4)灯泡正常发光时，电流表的示数如图7-15所示，请将读数填入表格中的空格处．此时小灯泡的电阻为；(小数点后保留一位数字)(5)分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中的电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻，进一步分析表明：。

义务教育基础课程初中教学资料专训2：测电阻——伏安法1.伏安法．．．是一种最为普遍的测量电阻的方法。

其实验原理是：利用欧姆定律变形式R＝U/I来计算出电阻值。

因为是用电压表和电流表测量，所以叫伏安法。

2．实验中通常涉及的问题：(1)连接电路(或改正错误的连接)；(2)读取实验数据；(3)计算导体的电阻；(4)分析误差；(5)分析电路可能的故障；(6)分析灯丝电阻变化的原因等。

器材选择1．【2015·贵港】在用电压表和电流表测电阻R0的实验中，若被测电阻R0的阻值约为30 Ω，备有：电流表一个，0～0.6 A和0～3 A两个量程，电压表一个，0～3 V和0～15 V两个量程；电源四种，电压分别为1.5 V、3 V、6 V、15 V；开关一个；导线若干。

(1)为了比较准确地测出电阻R0的阻值，还需要的器材是________________________；(2)请在方框内画出实验电路图；(第1题图)(3)为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的23，则电源应选用________V，电压表应选用________________量程，电流表应选用____________量程。

实验分析2．【2016·济宁】小希在测额定电压为2.5 V的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图。

【导学号79002143】(第2题图)(1)实验时，小希按电路图连接了电路，闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，其可能的原因是：__________。

排除故障后，小希通过实验测量了多组实验数据并画出了I-U图象，如图乙所示。

(2)小灯泡正常发光时的电阻为________ Ω。

(3)选取图象中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，你对这一现象的解释是___________________________________________________________ ________________________________________________________________。