伏安法测电阻专题
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伏安法测电阻专题练习1、用伏安法较准确测量一个阻值约50 欧的定值电阻,器材规格如下:A 、电池组(6 伏,内阻很小)B 、电流表(0—50毫安,内阻20 欧)C 、电压表(0—3 伏,内阻5 千欧)D 、滑动变阻器(0—10 欧,1安)E 、电键一个,导线若干条,由以上所提供的实验器材,判断电流表应采用哪种接法?2、某电压表的内阻在20k Q ~50k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测量电压表V (量程3V )电流表A 1 (量程200卩A)电流表A 2 (量程5mA )电流表A 3 (量程0. 6A )滑动变阻器R (最大阻值1k Q 电源& (电动势4V )电键K(1)所提供的电流表中,应选用 _______ (填写字母代号)。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。
3、有一个小灯泡上标有“ 6V0.1A字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线(即U —I图象,有下列器材供选用:A .电压表(0-5V,内阻2k QB .电压表(0-10V,内阻3.0K QC .电流表(0-0.3A,内阻2.0 QD .电流表(0-0.6A,内阻1.5 QE .滑动变阻器(30 Q 2AF .滑动变阻器(100愆0.5AG .学生电源(直流9V,还有开关、导线等。
(1实验中所用的电压表应选____ ,电流表应选_______ ,滑动变阻器应选(2画出实验电路图,要求电压从0V开始测量。
4、有一电阻,其阻值在100 Q- 200 Q之间,额定功率为25W,现用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:毫安表(量程50mA,内阻20Q,安培表(量程3A,内阻0.01 Q,伏特表(量程5V,内阻10k Q,滑动变阻器(阻值20Q、2A,输出12V的低压直流电源,以及电键,和若干导线。
为了保护电阻,被测电阻两端电压应控制在V以下。
一. 教学内容:伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标:1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。
2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。
3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。
考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。
2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。
三. 重难点解析:1、伏安法测电阻原理分析:(我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。
我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。
)(1)测量原理:根据欧姆定律R U I =,得到I UR =,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即A R R >>R R I U R =真可见,为减小误差,该电路适合测小电阻,即V R R << 题型1、伏安法实验原理问题:用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。
让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。
电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。
答案:电压 c电流b变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。
伏安法实验专题19.小明设计并连接了如图9所示测量电阻的电路,所使用的电源为两节干电池.请指出他在电路设计或连接上存在的一个..问题:__________________________;经改正后,所测得的数据绘出的图像如图10所示,该待测电阻的阻值为____________Ω.23.用图20所示的仪器测电阻R的电阻值(1)将图20的电路,连成正确的测量电路(2)电路中的滑动变阻器对电路起保护作用.因此开关闭合前,其滑片应移到最_______端(填“左”或“右”);实验过程中,滑动变阻器还有另一个作用是_______(3)如果电路中电流表、电压表的读数如图21,电流表的读数为_______,电压表的读数为_______。
.某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图22甲所示的电路图。
小灯泡上标有“3.8V1.5W”字样,请完成和解答下列问题。
(1)在图22甲中a.b分别是.表。
(2)根据实验电路图,在图22乙中用笔画线代替导线,补充完成实物图连接。
(3)连接电路时,应将开关;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑在端。
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片P灯泡都不发光,电流表示数为零,电压表的示数为电源电压,这可能是由于造成的。
.在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中.(1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接.(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在端.(填“左”或“右”)(3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为V,灯泡的电阻R L= Ω.(4)小明同学在做实验时,电路连接无误.闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零.该故障的原因可能是.(5)这个电路除了可以测小灯泡的电阻外,还可以用来测量小灯泡的功率.由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P= W.31.图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图灯泡的额定电压是2. 5V,电阻约9Ω。
伏安法测电阻专题:用多种方法测出未知电阻R X的阻值一、伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验能够利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。
这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1.原理:欧姆定律2.电路图:(见图1)3.器材:小灯泡(或定值电阻)、开关、电池组、导线、、、。
4.注意点:ⅰ、连接电路时,开关应,滑动变阻器应调到处;ⅱ、滑动变阻器的作用:(1),(2);ⅲ、本实验中多次测量的目的是:测小灯泡的电阻:;测定值电阻的电阻:。
5.实验步骤:6.分析与论证:对实验如图1实验数据实行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的;实验如图2发现:电阻R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
难点突破:灯丝的电阻发生改变的原因:受影响;越高,灯丝电阻越大。
二、特殊方法测电阻(一)所给器材:电流表、定值电阻R、电源(电压未知)、开关、导线若干、未知电阻R X方法1方法2方法3方法4方法5方法6实验步骤:1、闭合S,先测出R的电流I12、拆下电流表,接到另一支路上测出R x的电流I2表达式:实验步骤:1、闭合S,先测出干路的电流I12、拆下电流表,接到支路上,测出R x的电流I2表达式:实验步骤:1、闭合S,先测出干路的电流I12、拆下电流表,接到支路上,测出R的电流I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:方法7方法8方法9所给器材:电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、电源(电压未知)、开关、导线若干、未知电阻R X实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:(说明:单刀双掷开关能够用两个单刀单掷开关代替。
专题伏安法测电阻1.(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻R x、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三个(分别标有“5Ω 2A”字样、“10Ω 2A”字样、“50Ω 1A”字样),以及导线若干。
小华实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。
继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。
求:①电压表的量程是伏。
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻R x的阻值。
【答案】①0﹣3V;②0﹣0.6A;③5Ω,5Ω。
【解析】①正确连接电路,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0﹣3V;②(a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V;(b)图中,若电流表选用大量程,电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U R=U-U X=3V﹣1.4V=1.6V,若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I大=1.6伏/1.4安≈1.14Ω,变阻器最大电阻为2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大,所以不可能是大量程;若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I小=1.6伏/0.28安≈5.71Ω,变阻器最大电阻为2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的“10Ω 2A”变阻器的相吻合,故电流表选用小量程0﹣0.6A;③电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V或1.2V;若电压表示数为1.4V+2×0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据U=IR,则电路中电流也应变大,电流为:0.28A+2×0.02A=0.32A;由欧姆定律得:R x=U x/I x=1.6伏/0.32安=5Ω;若电压表示数为1.4V﹣2×0.1V=1.2V,即电压表示数变小,根据U=IR,则电路中的电流也应变小,电流为:0.28A﹣2×0.02A=0.24A;由欧姆定律得:R x'=U'x/I'x=1.2伏/0.24安=5Ω。
第十二周物理双休练习伏安法测电阻专题1.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R 0、 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R 0串连在电路中,请你指出R 0串连在电路中作用:。
2.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.某同学在“用电流表、电压表测电阻”实验中,所用电源电压为4.5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0.22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0.30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0.46安。
根据实验过程,把表格填写完整(电阻值保留一位小数)。
4.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。
(1)通过分析可知,B 点在A 点的 侧。
(选填“左”或“右”) (2)请在下列表格中填入各对应的数据,并计算出电阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)。
5.某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻R X 的值。
伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理1. 基本原理:伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律RUI=,只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
2. 测量电路的系统误差控制:(1)当Rx 远大于RA时,电流表内接;当临界阻值R R RA V x<时,采用电流表的内接;当采用电流表内接时,电阻测量值大于真实值,即R R测真>(如图1所示)。
(2)当Rx 远小于RV时,电流表外接;当临界阻值R R RA V x>时,采用电流表的外接;当采用电流表外接时,电阻的测量值小于真实值,即R R测真<(如图2所示)。
3. 控制电路的安全及偶然误差:根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。
(1)滑动变阻器限流接法。
一般情况或没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式。
限流接法适合测量小电阻或与变阻器总电阻相比差不多或还小,(如图3所示)。
图3(2)测动变阻器分压接法。
若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式;当用电器电阻远大于滑动变阻器总电阻值,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时,必须选用滑动变阻器分压接法;要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时,须选用滑动变阻器分压连接方式(如图4所示)。
二. 伏安法测电阻基本情景变式1. 无电流表:根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可,比如:(1)已知电阻与理想电表并联替代电流表(如图5所示);(2)用已知内阻的电压表替代电流表(如图6所示);(3)无电表时的替代法(如图7所示);(4)无电流表时的半偏法(测量电压表内阻)(如图8所示)。
2. 无电压表:根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可,比如:(1)已知电阻与理想电流表串联替代电压表(如图9所示);(2)无电压表时的等效替代法(如图10所示);(3)无电压表时的半偏法(测表头内阻)(如图11所示)。
伏安法测电阻【优秀3篇】伏安法测电阻篇一[教学目标]知识与技能应用欧姆定律,学习用电流表和电压表测量小灯泡的电阻。
理解电阻是导体本身固有属性,了解灯丝(钨丝)的电阻特性。
过程与方法通过测量电阻,了解欧姆定律的应用,进一步了解和学习物理研究问题的方法。
情感、态度、价值观培养学生设计实验、连接电路、测量及分析归纳物理规律的兴趣。
[教学重点]1.学习应用欧姆定律,用电流表和电压表测量电阻2.理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
[教学难点]1.实验电路的设计、连接,电流表、电压表量程的选择,滑动变阻器的使用,实验数据表格的设计。
2. 理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
了解灯丝(钨丝)的电阻随温度变化的特性。
[教学准备]学生分组探究实验器材:电流表(1)、电压表(1)、滑动变阻器(1)、甲电池(2)、定值电阻(5ω、10ω各1个)、小灯泡+灯座(1)、导线10根。
[教学设计][新课导入]1.复习:欧姆定律的内容、适用条件及其数学表达式。
2.教师提出问题:用电流表和电压表你能测量出定值电阻的阻值吗?试说明测量原理,并作出测量电路图。
[新课教学]学生思考、设计实验:教师提出问题:用什么方法可以改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压?应如何改进测量电路图?学生思考、设计实验实验电路:教师提出问题:如果改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压,定值电阻的阻值将如何人改变?学生猜想、假设实验结果:学生探究实验:用电流表和电压表测量出定值电阻的阻值。
学生分析、归纳实验结果:电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
教师引导学生测量小灯泡的灯丝电阻:你想不想知道小灯泡的灯丝的电阻有多大呢?学生设计实验电路:学生探究实验:用电流表和电压表测量小灯泡的灯丝电阻。
学生发现问题:在不同电压和电流的情况下,小灯泡的灯丝的电阻不同。
学生知识类比迁移,思考、交流讨论:为什么改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,小灯泡的电阻会改变?教师引导学生总结、归纳物理规律。
R XRS伏安法测电阻专题练习1、小明同学做电学实验,通过改变滑动变阻器R3电阻的大小,依次记录的电压表和电流分析表格中实验数据,可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个?【 】2、有一个阻值看不清的电阻器Rx ,要测出它的电阻值. (1)小明按左图的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关S ,观察到电压表的示数为1.6V ,电流表的示数如右图所示,则通过电阻器Rx 的电流为_____A ,R x 的电阻为____Ω.(2)实验中,为了减小误差,小明还需进行的操作是___________________________。
(3)下图是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处。
①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③_________________________________________________________________________ 3、做测定电阻阻值的实验.(1)小明根据如图所示的电路图,将图中的实验器材连接成实验电路. 同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接. ①请你在接错的那根线上打“×”;②另画一根导线,使电路连接正确;③如果不改接这根导线,对实验的影响是:__________________(具体说明是什么影响).ABC D 01V52 A3 0.4(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图所示,则电压表的读数是 _____ V ,电流表的读数是 ______ A ,被测电阻Rx 的阻值是________Ω.(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?①写出你的建议:________________________________________________________________________; ②你提出这个建议的目的是:________________________________________________. 5、给出下列器材: A 电压为3V 的电源;B.量程为3V 的电压表;C.量程为15V 的电压表; D.量程为0.6A 的电流表;E.量程为3A 的电流表;F.滑动变阻器;G.开关及导线. 现在要测量一个约为10Ω电阻RX 的阻值.(1)为了提高实验准确度,应选择器材A 、F 、G 和 、(填写器材代号)。
伏安法测电阻专题练习1、用伏安法较准确测量一个阻值约50 欧的定值电阻,器材规格如下:A 、电池组(6 伏,内阻很小)B 、电流表(0—50毫安,内阻20 欧)C 、电压表(0—3 伏,内阻5 千欧)D 、滑动变阻器(0—10 欧,1安)E 、电键一个,导线若干条,由以上所提供的实验器材,判断电流表应采用哪种接法?2、某电压表的内阻在20k Q ~50k之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测量电压表V (量程3V )电流表A 1 (量程200卩A)电流表 A 2(量程5mA )电流表 A 3(量程0.6A )滑动变阻器R (最大阻值1k 0)电源£ (电动势4V )电键K1)所提供的电流表中,应选用填写字母代号)。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。
3、有一个小灯泡上标有“ 6V0.1A字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线(即U -I图象,有下列器材供选用:A .电压表(0-5V,内阻2k 0电压表(0-10V,内阻3.0K Q电流表(0-0.3A,内阻2.0 Q电流表(0-0.6A,内阻1.5 Q滑动变阻器(30 Q 2AF .滑动变阻器(100 Q 0.5A学生电源(直流9V,还有开关、导线等。
(1实验中所用的电压表应选,,电流表应选,滑动变阻器应选(2画出实验电路图,要求电压从0V开始测量。
4、有一电阻,其阻值在100QT2000之间,额定功率为25W,现用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:毫安表(量程50mA,内阻200,安培表(量程3A,内阻0.01 0,伏特表(量程5V,内阻10k 0,滑动变阻器(阻值200、2A,输出12V 的低压直流电源,以及电键,和若干导线。
为了保护电阻,被测电阻两端电压应控制在V以下。
应选用量程为的电流表;为得到较准确的实验结果,应选用图中的ft.|.>1 I5、用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图,各器材规格为: ⑴待测电阻R X (约100Q )⑵直流毫安表(量程0-10mA ,内阻50Q )⑶直流电 压表(量程0-3V ,内阻5k Q ⑷直流电源(输出电压3V ,内阻可不计)⑸滑动 变阻器(0-15Q ,允许最大电流1A )⑹电键一只,导线若干。
伏安法测电阻专题1.实验室备有下列器材:A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间B.滑动变阻器:最大阻值500ΩC.滑动变阻器:最大阻值10ΩD.定值电阻R0:阻值10ΩE.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3AF.电源E:电源电压U恒为4VG.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小聪、小亮和小英共同设计了如图所示的电路。
①在他们设计的电路中,电流表的量程应选____A,滑动变阻器应选____(填器材前面的序号字母)。
②小亮设计的实验操作主要步骤是:Ⅰ.将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I1)Ⅱ.将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使A表的指针指到表盘上另一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I2)小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:________________________。
③按正确的操作,他们顺利的测出了Rx的电阻。
请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式:Rx=____。
2.在测量定值电阻R x阻值的实验中。
(1)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整.甲(2)实验时,若只有R x断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是:________________.(3)在实验过程中,发现电压表不能使用。
小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R 0使用(R 0值已知),设计了如图乙所示的电路测量R x 阻值。
测量时,只闭合S 1电流表示数为I 1, 只闭合S 2电流表示数为I 2,则电阻R x 两端的电压为____,电阻R x =____。
(用I 1、I 2 和R 0表示)(4)因图乙未能测量多组数据,于是小明向老师借了一只定值电阻R 0(R 0值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(3)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻R x 的阻值。
伏安法测电阻一、 伏安法及测量原理测量原理:用电压表测出电阻两端的电压U ,用电流表测出通过电阻的电流I ,利用部分电路的欧姆定律可以测出电阻的阻值R ,即R=IU,这种用伏特表和安培表测量电阻的方法叫伏安法。
二、 伏安法测电阻的两种电路a) 电流表接在电压表和两接线柱外侧,叫外接法。
如图: b) 电流表接在电压表和两接线柱内侧,叫内接法。
如图:三、 伏安法测电阻的误差分析上面两图中,Rx 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差。
1、电流表外接法电压表示数 U V = U R电流表示数 I A = I R + I V > I RR 测 =A V I U = V X V X R R R R < RR I U = Rx测量值偏小,适于测量小阻值电阻 。
说明:误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以该电路适合测量小电阻,即Rx 《 R V. .X外接法:内接法:2、电流表内接法电压表示数 U V = U R +U A > U R 电流表示数 I A = I RR 测 =A V I U = R A + Rx > RR I U= Rx 测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
说明:误差来源于电流表的分压作用,分压越少,误差越小,所以该电路适合测量大电阻,即Rx 》R A .四、 伏安法测电阻电路的选择 1、直接比较法:当 Rx 》R A 用内接法。
当 Rx 《 R V. 用外接法。
2、定量判断法若已知待测电阻的大约值 Rx ,电流表内阻R A 和电压表内阻R V.,则 当Rx>A v R R (即Rx 为大电阻)用内接法.当Rx<A v R R (即Rx 为小电阻)用外接法.当Rx=A v R R 时,内、外接法均可。
3、试触法:当Rx 、RA 、Rv 大约值都不清楚时用此法。
如图所示将电压表的一个接线空着,分别轻触电流表的A 、B 接线柱,观察电压表和电流表的示数变化情况。
伏安法测电阻专题讲义一、电流表的内外接电路分析及选取原则:1、电流表内接:由于电流表的分压而引起的误差:误差分析:R 测=测测I U =R x +R A >R x 测量值大于真实值 适用条件:适用用测量大电阻(R x >>R A 或V A X R R R 〉) 2、电流表外接:由于电压表的分流而引起的误差: 误差分析:R 测=X VX V X R R R RR R I U 〈+==并测测 测量值小于真实值 适用条件:适用用测量小电阻(R X <<R V 或V A X R R R 〈)3选取原则①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②比值法:当V A X R R R 〈时,用电流表外接法;当V A X R R R 〉时,用电流表内接法。
③实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
二、滑动变阻器的电路分析及选取原则: (1)滑动变阻器两种接法的对比:(2)选取原则①滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况: a .要求电压表能从零开始读数;b .当待测电阻R x ≫R(滑动变阻器的最大阻值)时;c .若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
②当待测电阻R x 与滑动变阻器的最大阻值R 差不多,或R 比R x 稍大时,滑动变阻器接成限流式。
三、测金属的电阻率 1、电阻率的测定原理:(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻,IUR =,电路原理如图所示。
(2)用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l ,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,算出横截面积42d s π=(3)根据电阻定律s l R ρ=,得金属丝电阻率IlUd 42πρ=2、实验过程:(1).直径测定:用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积42d s π=(2).电路连接:按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
专 电 题 选 阻 69精3•如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻 R (阻值未知)实验电路图•如果电流表的内阻为R A ,示数为I ;电压表的内阻为R/,示数为U,则通过待测电阻R 的电流为,待测电阻R 的阻值为 ________4.甲乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线假设了两条输电线•已知每条输电线每km的电阻为0.2 Q,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测2.(多选)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变, R o 为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R 阻值的电路是伏 安 法 测 1 •下列图像中,能正确描述小灯泡 U-I 关系的是:(1)请你用笔画线代替导线,把如图甲所示的实物图连接起来(导线不许交叉).(2)______________________________________________________ 测量时电压表、电流表的示数如图乙所示,贝皿流表示数为______________________________ A,电压表示数为_______ V.(3)____________________________ 短路位置离甲地的距离约为km实验中.(1)_______________________ 连接电路时,开关应.请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.(2)________________________________________________ 闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于_______________________________________ (选填“ A”或“ B')端.(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是______ (选填“ R X短路”或“ R断路”).(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为_______ A,则所测电阻R X的值是__________ Q.实验序号123电阻R Q电压U/V 1.0 1.5 2.0电流I/A0.150.20(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为当滑片置于最左端时,电流表示数为l i,滑片P置于最右端时,电流表示数为丨2,则未知电阻的表达式:R= 6•如图甲所示是测量定值电阻R X阻值的实验电路,器材可以满足实验要求(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻R X两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R D①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U和U,则电阻R x的阻值表达式为R X= ___________________________________ 。
②方案二:电路中R M将S接到a,读出电流表的示数l i;再将S接到b,读出电流表的丨2;由IR=l2R可得R=l i F0/l2。
请判断结果是否正确并简要说明理由:___________7•电源电压为3V,为了探究小灯泡在(0V〜3V)不同电压下的电阻情况,某同学设计如图甲电路,当滑动变阻器滑片P从A端向B端滑动过程中,可探究小灯泡的灯丝电阻在不同电压条件下的阻值情况.(1)按甲图设计思想在图乙中完成实物连线(要求只用两根导线);(2)实验中得到(U , l i),(U2, l2)-(U, I n)若干组数据,发现各组数据中UI 比值均不相同,其主要原因是:________________________ .8.小刘同学想测量某一定值电阻的阻值R (大小约在10Q〜20Q之间)•手头有如下器材:待测电阻R、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大Rna=10Q)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)导线若干.rO-O(1)他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图;(2)_________________________________________________ 用已知量和测量量写出待测电阻表达式R= ___________________________________________ (简要说明各个字母的含义).9•在“测量定值电阻阻值”的实验中:(1)如图所示是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,帮助小明将图中的实物连接完整。
(2)同桌的小红连接电路,刚连接完最后一根导线,电流表、电压表都有示数,出现这种现象的原因是 ______________ 。
(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,画出一个实验数据记录表格。
(4)____________________________________________________ 利用这个实验电路还可以进行的实验有 _______________________________________________ 。
10•用伏安法测量某定值电阻R的阻值(1)请按照如图所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图中的电路连接(2)根据实验需求在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
11•某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻:甲乙(1)请你帮他用笔划线代替导线连接实物电路,导线不允许交叉。
(2)该同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是________ 。
(3)该同学排除电路故障后,完成实验并将实验数据绘制成图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为2.0V时,小灯泡的电阻为__________ Q o(4)该同学提出在测定值电阻的实验中,绘制的图像是一条直线,而本实验得到的是曲线,你认为原因可能是__________________ o1212 •小明做“伏安法”测电阻的实验,所用的器材有两节旧干电池串联成的电路,阻值为0〜20Q的滑动变阻器R,待电阻R及如图甲所示的其他器材。
(1)小明将实验电路连接成如图甲所示,实验前应将滑动变阻器滑片滑到 _______________ 端(选填“ A”或“ B”)。
( 2 )经检查无误后,闭合开关,小明调节滑动变阻器进行了多次测量。
当小明将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零时,对应的电压表、电流表示数如图乙所示,则该待测电阻R X= _____________________ 。
(3)细心的小明发现,滑动变阻器滑到接入电路的阻值等于零时,待测电阻两端电压达不到两节新干电池串联后的总电压。
小明请教物理老师,老师告诉他,干电池的内部都是存在电阻的,简称内阻,干电池用久后内阻会变大。
干电池可以看成是一个电压稳定的电源与一个内阻串联而成。
小明想测出本实验电源的内阻,于是向老师要来一只5Q的定值电阻替换掉甲图中的R,闭合开关,仍将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零,测出此时电流为0.4A,结合上一步的测量值。
可算出本实验干电池组的内阻为 _____________________ Q o13•如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是—A.电流表的正、负接线柱接反B.电压表的量程选小了C•电阻R X发生了短路D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向左移动时,电压表示数 _________ “变大”、“变小”或“不变”).(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的R= _______ (5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是________14.某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时,设计了如图甲所示的原理图,实中提供的器材有:电压为6V的蓄电池、电流表(0〜0.6A、0〜3A)、电压表(0〜15V)、滑动变阻器(50Q 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约开关一个、导线若干. (选填3V、0〜(1) 实验中电流表应选择__ 的量程,电压表应选择 _____ 的量程,闭合开关前,滑动变阻器应调到 _____ (选择“ a ”或“b ”)端.(2) 闭合开关后,通过改变滑动变阻器的阻值,测得如表格乙所示的六组数据,根据实验数据描绘出如图丙所示的 U-1图像•由于数据记录失误,第三次操作中电流没有记录,通过U^I 图像估测该数据可能为 _______ A (小数点后保留两位)•通过此图像可发现 小灯泡的阻值随着电压增大而 _____ (选填“增大”“减小”或“不变”).(3) 若将这个小灯泡与阻值为10Q 的定值电阻串联接在电压为 3V 的电源两端,则这个小灯泡的实际功率为 _____ W (小数点后保留三位).15. 某同学利用电压表和电流表测量电阻 R 的阻值(约9Q 左右),电源选用两节干 电池。
实验次数 1 2 3 4 5 6电压UV 0.3 0.7”1.0 1.52.0 2.5 电流I/A 0.19 0.300.41 0.44 0.48a b甲 -- r-(1) 按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路(要求导线不交叉)。
(2) 该同学检查电路连接正确,他闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V 不变,你认为发生故障的原因可能是 ___________ 或 ____________ 。
(3) 排除故障后,他将滑片P 向右滑动时,电压表示数将—(选填“增大”“减电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有小”或“不变”),当 P 滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知 R= Q o16 •为完成“测定小灯泡正常发光时2.5V ”字样甲乙(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是—(选填(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是—欧姆17•海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡•小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格•小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注的有点模糊,但依稀还能辨认出“ 2.5V0.3A ”字样.(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮小明完成该实物电路的连接.(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了表中的检测数据.由这些数据可以看出:小灯泡在标注电压下工作时.通过它的实际电流比标注电流要电压/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7电流/A0.22「0.250.280.300.32(\亮度微亮一较亮一亮一很亮烧坏(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是___________________________________________________________18 .某同学想利用甲图电路测量R X的阻值.①该实验的原理是____________ (用公式表示);②根据甲图电路,连接乙图的实物图时,需将导线a接到滑动变阻器的_____________(选填“ A”或“C')接线柱.③正确连接电路后,开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的______________ (选填“ A”或“B”)端;闭合开关后,该同学发现,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,该电路故障应是R _______________ (选填“断路”或“短路”).④在实验过程中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用是________如果用两个定值电阻R和R2(R i vR)替代滑动变阻器,组成如图a、b、c三种电路分别进行实验,正确测得三组实验数据并记入表格中,则第3次实验数据应是按照________ _(选填“ a”、“ b”或“ c ”)图的电路进行实验测得的.19.实验室购买了一捆标注长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。