专题:伏安法测电阻-学生版
- 格式:docx
- 大小:2.00 MB
- 文档页数:13
1.(伏安法测电阻误差分析)如图1所示的电路中,电压表读数为9V,电流表读数为0.1A,已知电压表内阻为900Ω,电流表内阻为20Ω。
那么待测电阻R x的测量值为________,真实值为_________,测量值比真实值_____;如图2所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻R A为0.2Ω。
那么待测电阻R x的测量值为_______,真实值为_______,测量值比真实值_____。
图1 图22.(伏安法测电阻试触法+实物图连接)如左图所示是测量待测电阻R x的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别是测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2。
(1)在右图所示实物图上用导线连接好电路;(2)如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻R x=______。
(3)如果电流表示数几乎不变,电压表示数变化较大,待测电阻R x=______。
1A+-V+-3.(1997年全国高考试题)某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA )电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源ε(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).4.(电阻测量)(2005年云甘贵川理综)利用图1所示的电路测量电流表○mA 的内阻R A 。
图中R 1、R 2为电阻,K 1、K 2为电键,B 是电源(内阻可忽略)。
① 根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R 1=140Ω,R 2=60Ω。
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:IU R =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/A 00.150.190.280.40.6电压U/V 00.81 1.423电阻R/Ω5.35.3 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:【分析数据】①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:554321RRRRRRx++++=Ω=5555555Ω+Ω+Ω+Ω+Ω=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U L小灯泡正常发光时电阻R LLLLUUURR-=滑所选滑动变阻器最小阻值:LLL RUUUR-=滑所选滑动变阻器:滑滑RUUURLL-≥L (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。
实验07 伏安法测电阻实验【实验剖析】1.实验方法伏安法测电阻:根据欧姆定律公式I=U/R,变式得:R=U/I。
我们用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,再用公式R=U/I就可以求出这个电阻的阻值。
这种测量电阻的方法,叫伏安法测电阻。
2.测量定值电阻的阻值(1)实验电路图(2)实物连接图(3)实验记录表示例实验次数 1 2 3 4电压/V电流/A电阻/Ω电阻的平均值/Ω(4)说明:①定值电阻在伏安曲线图像中,是一条过原点的直线,如下图的示例:②这里的滑动变阻器的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压。
③本实验中多次测量求平均值,是为了减小测验误差。
3.测量小灯泡的电阻(1)实验电路图(2)实物连接图(3)实验记录表示例实验次数 1 2 3 4电压/V电流/A电阻/Ω(4)说明:①小灯泡电阻的伏安曲线图像如下图的示例:②这里的滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端的电压。
③本实验中多次测量,是为了测量小灯泡在不同电压下的电阻。
不能对小灯泡在不同电压下的电阻求平均值。
因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
电压越高时,电流越大,小灯泡灯丝发热越厉害。
4.实验注意事项(1)连接电路时,开关要断开。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处。
(2)注意选择电流表、电压表的量程,接线时,要让电流从它们的正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)电压表要与被测电阻相并联。
(4)每次实验操作力求迅速,尽量减小由于电阻长时间通电温度升高,电阻变大。
4.常考点(1)接线时,开关应处于断开状态。
(2)分析实验数据获取结论。
(3)电流表、电压表量程的选择与读数。
(4)实验记录表的完善或设计。
(5)绘伏安曲线图。
(6)不能对小灯泡的值电阻求平均值的原因:小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以在不同的电压下的电阻不相同。
(7)实验原理:欧姆定律(I=U/R)【易错点】1. 接线时,开关处于“闭合位置”;滑动变阻器的滑片位于最小阻值处。
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。
伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值
一、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
二、实验原理:
三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干
四、实验电路图:
五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路;
2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ;
3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,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;
5)先拆除...
电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。
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 ;
④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组
成的串联电路,检查无误后再接电压表;
⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理:
电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω)
1
2
3
思考:1.图像斜率表示什么??
2.斜率越大,表示什么?
3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题?
4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还
能用多测几次取平均值的做法吗?
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. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R。
伏安法测电阻实验专题1、某同学用电源、电压表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻Rx 的值。
所有元件均完好,电源电压为6.0伏且不变,滑动变阻器标有“20Ω 2A ”字样,电路连接正确。
闭合电键,该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安;当滑片在中点附近某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图13(a )、(b )所示。
(1)请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。
(2)根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内,并求出Rx 的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)2、(2003)某同学利用如图13所示的电路测定电阻Rx 的阻值,所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A ”字样,电源电压不变。
该同学实验步骤正确,闭合电键K ,观察到电流表的示数为0.14安。
当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)时,电压表、电流表的示数分别为2.5伏、0.20安。
接着他又移动滑片到某点A ,这时电压表、电流表的示数分别如图14(a)、(b)所示。
(1)通过分析可知A 点在滑动变阻器中点的________侧(选填“左”或“右”)。
(2)请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)3、(黄浦区)某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。
他们连接的电路如图14所示。
连接电路时,电键应处于 状态(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应移到变阻器的 端(选填“左”或“右”)。
电流表左边接线柱的符号应是 (选填“+”或“-”)。
实验中滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表的示数为0.2安,电压表的示数如图15所示,则测得此电阻的大小为 欧。
4、(静安区)小华同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。
所用电压表0~15伏量程损坏,但0~3伏量程完好,其余器材均完好。
所用滑动变阻器上标有“20 2A ”字样。
伏安法测电阻大学实验报告伏安法测电阻大学实验报告引言:电阻是电路中常见的元件,它用于限制电流的流动。
测量电阻的方法有很多种,其中最常用的方法之一是伏安法。
本实验旨在通过伏安法测量不同电阻的电流和电压,进一步了解电阻的特性和计算方法。
实验步骤:1. 实验所需材料和仪器:电源、电阻箱、导线、电流表、电压表。
2. 搭建电路:将电阻箱与电源、电流表和电压表连接,确保电路连接正确。
3. 调节电源:将电源的电压调节至适当的数值,例如5V。
4. 设置电阻箱:选择一个合适的电阻值,例如100Ω,并将电阻箱调节至该数值。
5. 测量电流:将电流表连接到电路中,记录电流表的读数。
6. 测量电压:将电压表连接到电路中,记录电压表的读数。
7. 更换电阻值:重复步骤4-6,使用不同的电阻值进行测量。
实验结果:通过实验测量,我们得到了不同电阻值下的电流和电压数据。
以100Ω电阻为例,我们测得电流为0.05A,电压为5V。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,而与电阻成反比。
因此,我们可以利用测得的电流和电压数据计算电阻值。
计算电阻:根据欧姆定律,电阻的计算公式为:R = V/I,其中R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
以100Ω电阻为例,我们可以使用上述公式计算得到:R = 5V /0.05A = 100Ω。
通过实验测量和计算,我们验证了伏安法测量电阻的准确性。
实验误差和改进:在实验过程中,可能会存在一些误差。
例如,电压表和电流表的精度限制、导线的电阻等因素都可能影响到实验结果的准确性。
为了减小误差,我们可以使用更精确的仪器,例如数字万用表,以提高测量的精度。
此外,我们还可以多次重复实验,取平均值,以减小实验误差。
实验应用:伏安法测电阻是电路实验中常用的方法,它不仅可以用于测量电阻的数值,还可以用于研究电阻的特性。
例如,我们可以通过改变电阻值,观察电流和电压的变化,进一步了解电阻对电流和电压的影响。
此外,伏安法还可以用于测量其他电路元件的特性,例如电容器和电感器等。
一、电路变换求阻比的常用方法选择的电路为两个串联电路:1.先求电流之比方法一:通过同电阻在不同电路中的电压之比, 例如已知1123UU=', 则111211/2/3I U RI U R=='方法二:通过有比例关系的电阻在不同电路中的电压比, 例如已知1123UU=', 则111121/2/213/13/()2I U RRI U==='2.再列总电压相等方程:122I R I R⋅=⋅总1总, 例如上图12:3:4I I=, 则11233()4()2RI R R I R+=+3.然后找电路另外部分的电压比, 求出新的阻比, 例如:思路导航知识互联网欧姆定律突破三——电路变换计算与测电阻实验221322/()/R U I UIR U I R=='∵二、测量电阻常用的方法一、伏安法测电阻1.原理:URI=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:3.多次测量取平均(3~6次)二、用一只电表测电阻R xR0RPS3S2S1V利用串联电路正比分压利用并联电路反比分流三、“等效替代法”测电阻实验次数 1 2 3 4 5 6/VU/AI/RΩR 0RP S【例1】 如图所示, 电源电压保持不变, 滑片P 在变阻器中点和b端时, R 1消耗的电功率之比是9:4, 若R 1的阻值为10Ω, 求滑动变阻器的最大阻值.【例2】 如图所示, 电源电压保持不变, 滑片P 在变阻器中点和b端时, 变阻器消耗的电功率之比是9:8, 若R 1的电阻为10Ω, 求滑动变阻器的最大阻值.【例3】 在如图所示的电路中, 电源端电压U 及电阻0R 均为恒定值.当与0R 串联的可变电阻R 先后被调为8欧和2欧时, 可变电阻R 的电功率都是2瓦, 则0R = 欧, U = 伏, 电源先后供给电路的功率之比为 .【例4】 如图所示电路中, 电源两端电压不变, 闭合开关S. 当滑动变阻器接入电路中的阻值为R 2时, 并联在阻值为R 1的定值电阻两端的电压表有某一示数; 要使电压表的示数变为原来的二倍, 则滑动变阻器接入电路的阻值应为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.【例5】 如图所示, 电源两端的电压U 保持不变, R 0为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为4R 1.闭合开关S, 电路中的最小电流值为I . 现移动滑动变阻器的滑片P 到某一位置, 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R 1, 电压表的示数为U 1, 电流表的示数为I 1. 继续移动滑动变阻器的滑片P, 使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R 1/4, 此时电压表的示数增大到2U 1, 电流表的示数变为I 2. 则下列关系正确的是( )A .I 1 :I 2=2:1B .I :I 1=1:2C .U :U 1=3:1D .R 1 :R 0=4:1例题精讲模块一 电路变换中的阻比计算【例6】 如图所示的电路中, 电源电压9V 保持不变, 当开关S 1、S 2都闭合时, 电压表示数为5V;滑动变阻器的滑片保持不动, 只有S 1闭合时, 电压表示数为6V, 两个开关都闭合与只有S 1闭合时电流表示数变化了0.2A, 则( ) A .电阻R 1的阻值为3.75ΩB .滑动变阻器R 接入电路的阻值为5ΩC .电阻R 2的阻值为3.75ΩD .只有S 1闭合时,电流表示数为0.8A【例7】 如图所示的电路, 电源两端电压保持不变. 只闭合开关S 1和S 3时, 电流表的示数为I 1; 只闭合开关S 1、S 4时, 电流表的示数为I 2, 电压表示数为3V; 已知R 1∶R 2=3∶4, I 1∶I 2=8∶3, 则( ) A .R 2∶R 3=2∶1B .电源两端电压为8VC .通过各开关的断开与闭合, 在不同状态下, 电压表的最大、最小示数之比为8∶3D .通过各开关的断开与闭合, 在不同状态下, 电流表的最大、最小示数之比为38∶3【例8】 小岩利用“伏安法”测量未知电阻R x 的阻值.(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材, 连接的实验电路如图1所示, 请你添加一条导线将实验电路补充完整;(2)电路连接正确后, 闭合开关S, 滑动变阻器滑片P 滑动到某一位置时, 电压表的示数如图2甲所示, 电流表的示数如图2乙所示, 则电压表的示数为 V, 电流表的示数为 A, 电阻R x 的阻值为 .【例9】 小峰想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R x 的阻值. 小峰选择了满足实验要求的电源(电压保持不变)、电流表, 并连接了实验电路, 如图所示. 小峰的实验步骤没有写完整, 请你帮助小峰完成实验步骤, 并写出电阻R x 的表达式.(1)闭合开关S 1, 断开S 2, 读出电流表的示数I 1; (2) , 读出电流表的示数I 2; 则待测 电阻的表达式为:R x = .例题精讲模块二 测量电阻阻值的实验R xR 0S 2S 1图1SR XP甲图2乙【例10】 小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R 0, 测量未知电阻R x 的阻值. 他选择了满足实验要求的实验器材, 并连接部分实验电路, 如图所示.(1)为了测出电阻R x 的阻值, 请你只添加两根导......线.完成实验电路连接. (2)开关S 1、S 3闭合, S 2断开时, 电压表的示数为U 1; 开关S 1、S 2闭合, S 3 断开时, 电压表的示数为U 2. 请你利用U 1、U 2和R 0表示R x . R x = .【例11】 小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻R x 的阻值. 实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器R P , 并完成了实验电路的部分连接, 如图所示. 小明设计的实验电路的要求是: 闭合开关S 1、S 3, 断开开关S 2, 电流表测量通过电阻R x 的电流, 调节滑动变阻器R P 接入电路的阻值, 使电流表的示数为合适值I ; 保持滑动变阻器R P 接入电路的阻值不变, 断开开关S 3, 闭合开关S 1、S 2, 调节电阻箱接入电路的电阻值, 使电流表的示数仍为I . 此时电阻箱接入电路的电阻值为R 0.(1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成如图所示的实验电路的连接; (2)上述实验过程中, 待测电阻R x 与R 0的关系式为R x = .R xR 0S 2S 3S 1S 2R x S 1R P 电阻箱S 3R【例12】 小明利用电压表和阻值为R 0的定值电阻, 测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时的电阻R L . 他选择了满足实验要求的实验器材, 并连接了部分实验电路, 如图所示.(1)为了测量出R L 的阻值, 请只添加两.条导线...完成如图所示的实验电路的连接;(2)请把小明的实验步骤补充完整: ①断开开关S 2、闭合开关S 1、S 3, 移动滑动变阻器的滑片P, 使; 保持滑动变阻器的滑片位置不变, 断开开关S 3、闭合开关S 2, 记录电压表的示数为U ;②请用R 0及实验数据表示出R L . R L = .【例13】 小明想利用一块电流表和一个电阻箱R ′测量未知电阻R x的阻值.他选择了满足实验要求的实验器材, 并按照图所示的电路图连接好实验电路.以下是他设计的实验方案, 请将实验步骤补充完整, 并写出未知电阻R x 阻值的表达式: (1)断开开关, 调整电阻箱R ′的阻值为R 1, 闭合开关, 记录电流表的示数I 1和R 1;(2)断开开关, ; (3)根据测量得到的数据, 可得电阻R x 阻值的表达式R x =__________.【例14】某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律, 实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时, 两电压表的读数之和减小. ”他产生了疑惑, 在老师的引导下, 知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻, 可将它看作一个理想电源(电压U恒定, 电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示).请你帮他选择适当器材, 设计测量干电池电阻r的实验方案.可供选用的器材:一个电压表, 一个电流表, 符合实验要求的滑动变阻器R P, 导线和开关若干, 一节旧干电池. 请完成:(1)画出实验电路图;(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量:(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示).【例15】 如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图. 长方柱形绝缘容器A 内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接, 底部有一小孔与湖水相通, 且容器底面与警戒水位相平. 已知电源电压恒为6V, 小灯泡标有“2V 2Ω”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响). 两金属板间的湖水电阻R 与x 的关系如图乙所示(x 为容器内水柱高度h 的倒数, 即x =1/h ). 则下列说法正确的是( )A. 湖水水位越高,电流表示数越小B. 将电流表改为水位计, 水位计的刻度是均匀的C. 当湖水水位高于警戒水位0.4m 时, 电流表示数为0.6AD. 当湖水水位高于警戒水位5m 时, 灯泡正常工作【例16】 热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻, 它的阻值随温度的变化会发生明显改变, 图甲所示是某热敏电阻的R-t 图像. 图乙所示为一个用该热敏电阻R 和继电器组成的简单恒温箱温控电路. 继电器线圈的电阻R 0为150Ω, 电源E 1两端的电压为6V 且保持恒定. AB 之间接加热电阻丝作为加热器, 加热器的工作电压为220V. 继电器衔铁未吸合时, 加热电阻丝工作, 恒温箱的温度将升高. 继电器衔铁被吸合后, 加热器停止工作. 通过调节可变电阻R' 的大小, 可以设置恒温箱的温度. 当R' =100Ω时, 刚好可以实现100℃的恒温控制. 如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度, 那么可变电阻R' 的阻值调节范围应该在____________Ω之间.E 1220VRR't/℃ 100 50 03050 90 150R /Ω 甲R 0BA加热器 弹簧软导线例题精讲模块三 利用欧姆定律解决实际应用问题甲 乙【练1】 把标有“2.5V 0.3A”的小灯泡、“50Ω 1A”的滑动变阻器和电流表串连接入电路. 当变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半时, 电流表的示数为I ; 当变阻器接入电路的电阻为最大值时, 电流表的示数为I '. 比较两次电流的大小关系( ) A .I ' > I B .0.5I < I ' < I C .I ' =0.5 I D .I ' <0.5I【练2】 如图所示, 电源两端的电压保持不变, R 0为定值电阻. 将滑动变阻器的滑片P 置于最右端, 闭合开关S. 移动滑动变阻器的滑片P 到某一位置, 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R 1, 电压表的示数为U 1, 电流表的示数为I 1. 继续移动滑动变阻器的滑片P, 使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R 1/4, 此时电压表的示数增大到2U 1, 电流表的示数变为I 2. 则( )A .2I 2= I 1B .R 0:R 1=1:4C .当滑动变阻器的滑片P 滑到最右端时, 电压表的示数为3U 1D .当滑动变阻器的滑片P 滑到最左端时, 电压表的示数为3U 1【练3】 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R x 的阻值. 小阳选择了满足实验要求的器材, 并连接了部分实验电路, 如图所示. 小阳设计的实验电路的要求是:闭合开关S 1断开开关S 2,电压表的示数为U 1; 闭合开关S 1、S 2,电压表的示数为为U 2.(1)请你根据要求完成如图所示的实验电路的连接; (2)请你用U 1、U 2和R 0表示出R x , R x = .复习巩固R 0 RPS。
九年级上册物理伏安法测电阻一、实验原理。
1. 根据欧姆定律I = (U)/(R),变形可得R=(U)/(I)。
- 只要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,就可以计算出电阻R的值。
二、实验器材。
1. 电源(提供电能)。
2. 电流表(测量电路中的电流)。
3. 电压表(测量电阻两端的电压)。
4. 滑动变阻器(改变电路中的电流和电压,起到保护电路和多次测量取平均值减小误差的作用)。
5. 待测电阻R_x。
6. 开关(控制电路的通断)。
7. 导线若干(连接电路)。
三、实验电路图。
1. 基本的伏安法测电阻电路图为:- 电源、开关、滑动变阻器、待测电阻R_x、电流表串联在一起,电压表并联在待测电阻R_x两端。
- 简单的电路图如下:┌─────┐.││.┌─────┐│┌─────┐. │ R_x │││ A │.└─────┘│└─────┘. │.┌─────┐│┌─────┐. │ V ││││.└─────┘│││.│││.┌─────┐│┌─────┐. │││││.│滑阻│││电│。
││││源│。
└─────┘│└─────┘. │.└─────┘.四、实验步骤。
1. 按照电路图连接电路。
- 连接电路时,开关应处于断开状态。
- 电流表、电压表的量程要选择合适,一般可根据电源电压和待测电阻的大致阻值估算电流大小来选择电流表量程,电压表量程根据电源电压选择。
- 滑动变阻器要采用“一上一下”的接法接入电路。
2. 检查电路无误后,闭合开关。
- 调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,读出此时电压表的示数U_1和电流表的示数I_1,并记录数据。
3. 再次调节滑动变阻器,改变电路中的电流和电压,读出并记录下电压表的示数U_2和电流表的示数I_2。
4. 重复步骤3,进行多次测量(一般测量3 - 5次)。
5. 根据每次测量的数据R=(U)/(I),分别计算出每次测量的电阻值R_1=(U_1)/(I_1),R_2=(U_2)/(I_2)等。
北辰教育学科老师辅导讲义、如图所示连接电路,电键处于断开状态,滑动变阻器连入电路中的电阻处于_阻值最大处_、根据公式计算三次的电阻,最后通过求平均值得到待测电阻的阻值,目的是减小实验误差。
(6)“变阻器滑片移动时,电压表示数变大,电流表示数也变大”:电压表待测电阻电压。
例题【例1】“用电流表、电压表测电阻”是教科书中唯一在两个教学内容中均安排的学生实验。
①教科书中第一次实验时,要求的实验电路图为图中的_____________。
[填写字母]②小王用电源(电压为6伏)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样)等器材,测定电阻R X的值。
闭合电键S,在移动变阻器滑片的过程中,电压表的示数变小,电流表的示数变大,当他观察到两电表的示数如图(c)、(d)所示时,停止实验.小王经过思考、分析后,重新进行正确的实验,当他把变阻器的滑片移到某一位置,电压表、电流表的示数分别为5.5伏、0.26安。
在移动变阻器滑片P的过程中,他发现电流表的示数达最大值0.28安时,电压表的示数如图(a)所示。
请将表格填写完整,并计算出电阻值。
电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)物理量序号1 _____________ _____________ _____________2 5.5 0.26 __________________________3 _____________ _____________ _____________(计算电阻时,精确到0.1欧)【变式训练】在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图连接电路进行实验。
电源电压为4.5伏且保持不变,所用滑动变阻器上标有“5Ω,2A”字样。
(1)在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中_________端(选填“A”或“B”)。
(2)他正确连接电路且规范操作,实验中分别移动变阻器的滑片至其两个端点,如图所示的电表示数分别为滑片在不同端点时电流或电压的情况。
请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值(计算电阻时,精确到0.1欧)。
实验序号电压U x(伏)电流I x(安)电阻R x(欧)电阻的平均值(欧)12 4 0.383【例2】某小组同学做“电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。
(1)他们正确串联实验器材,并将变阻器的滑片放置于一端,然后将电压表并联在电路中。
闭合电键后,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.58安。
接着移动变阻器的滑片,将滑片移动某一位置时,观察到电流表的示数如图(a)所示,电压表的示数始终不变。
请根据上述现象判断实验过程中电压表示数不变的原因___________________________。
(2)经思考分析检查,他们重新正确连接电路,操作步骤正确。
闭合电键后,发现电压表指针所指的刻度与原先一致,电流表示数如图(b)所示。
接着移动变阻器的滑片,观察到当电流表的示数如图(a)所示,电压表的示数如图(c)所示。
(3)请你根据上述实验过程中得到的数据将下表填写完整(电阻精确到0.1欧)电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)1 0.5823【变式训练】小明在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。
所用电压表“0~15伏”量程损坏,但“0~3伏”量程完好,所用滑动变阻器上标有“50 ,2A”字样。
(1)小明正确连接电路,实验步骤正确。
闭合电键时观察到电压表、电流表的示数分别为1.5伏和0.12安,则所用的电源电压为________伏。
(2)接着,他移动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为25欧),观察到电流表示数为0.20安。
(3)小明继续减小变阻器接入电路中的电阻,实验中遇到了困难。
在利用原有器材的情况下,小明经过思考,对电路进行了调整,然后继续移动滑片到某点时,电流表示数为0.42安,电压表示数如图所示。
(4)请帮助小明填写完整实验数据表格。
(计算结果精确到0.1欧)序号U x(欧)I x(欧)R x(欧)1 1.5 0.122 0.203 0.42【例3】某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。
①该实验的目的是:________________________________________。
②为进行多次实验,三位同学各自设计了三个不同的实验方案,简述如下表所示。
(a)上述三个方案中,能实现“多次实验,减小误差”的方案有________(填序号);方案Ⅲ与另两个方案相比,优点有:________(写出两点即可)。
(b)小明同学根据方案Ⅲ,准备测量阻值约为20欧的电阻,实验所提供的器材齐全完好,其中:电源电压为6伏且保持不变,电流表、电压表规格如图所示,滑动变阻器有两种规格(分别标有“5欧3安”和“50欧1.5安”字样)。
小明对所提供两种规格的滑动变阻器,提出了问题:实验中,两种变阻器是可以随意用一个变阻器,还是其中一个更适合实验?请你根据实验的相关条件,帮助小明解决问题并简要说明理由。
________甲乙①由设计的电路图可知,他们的实验原理是:____________。
②比较两个实验电路,你认为更为合理的是图________,理由是__________________ ______________________________________________________________________________(b)(b)①实验过程中出现两电表示数始终不变的原因可能是:_______________4、小明同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现只有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx 、电流表、标有“20Ω1A ”字样的滑动变阻器、两个电键及导线若干。
他经过思考,设计了如图1(a )所示电路进行实验。
(1)他按图(a )所示电路连接实验器材,闭合电键S 1,发现电流表示数如图1(b ),其错误原因可能是____________________________________________________________。
(2)他找到问题所在后,按如图2方法进行了三次实验,电路图及闭合电键后对应的电流表的示数分别如图2(a )、(b )、(c )所示(a 、b 中滑片位于最右端,c 中滑片位于最左端)。
请根据相关信息计算(需写出计算过程):①小明同学所用电源的电压U 。
_______________②待测电阻R x 的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)_______________AR x S 1S 2R 2(b ) AR x S 1R 2S 2(a )AR x S 1S 2R 2(c )图2AR xR 2S 1S 2图1(a )图1(b )①按图连接电路时,应将电键②闭合电键前,滑动变阻器的滑片应移至③他在移动滑动变阻器滑片的过程中,范围为2.0伏~6.0伏,当移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别如图所示,则待测电阻、小红同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压①根据图(b )、(c )所示,该次实验所测得待测电阻的阻值为___________欧。
(计算结果精确到②根据相关信息,请写出试触电键时电压表接在电路中的可能位置。
___________(b )(a )(b ) (c )③根据相关信息,求本实验所用滑动变阻器的最大阻值。
___________(写出简要的计算过程或理由)3、小王、小张分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全并完好,其中:电源电压相等保持不变,待用滑动变阻器有两种规格(分别标有“10Ω2A ”、“20Ω2A ”的字样),待测电阻R x 规格相同。
实验中,两位同学所用的变阻器不同,但他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端。
闭合电键,他们所观察到电流表、电压表的示数均为图4(a )、(b )所示,接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中,小王发现电路中两电表的示数均变小,而小张却发现电路中两电表的示数均变大。
在思考并解决实验问题后,两位同学均完成实验,而其中一位同学将他所正确测得的两组实验数据记录在草稿纸上,如右图所示。
①两位同学实验所用的电源电压为___________伏。
②为完成其中一位同学的记录和处理,请根据图及相关信息,将下表填写完整。
(计算电阻时,精确到0.1欧)___________4、小李做了测量未知电阻的实验,所写报告如下,请你仔细阅读并回答问题。
(a )(b )0.3安 0.4安1.6伏2.2伏(1)根据小李所测量的数据,算出电阻阻值R x =___________欧。
(2)你认为这份报告是否完整?如不完整,应该填上的项目是:①___________;②___________。
(3)从实验步骤看,该实验存在的主要缺陷是:①___________________________________________________;②_______________________________________________________。
5、小陆做“用电流表、电压表测电阻”实验,器材有电压恒定的电源、待测电阻R x 、电流表、电压表、电键及导线若干。
为了实现多次测量,他从实验室找来了20欧和10欧的电阻各一个,并设计了如图(a )所示的电路图进行实验。
实验步骤如下:(1)按图(a )正确连接器材,并在MN 两点之间不接入任何器材的情况下,闭合电键S ,此时电压表的示数为4.5伏。
(2)断开电键,把10欧的电阻接入MN 两点之间。
重新闭合电键S 后,电压表示数如图(b )所示。
(3)把10欧的电阻换成20欧的电阻,重新实验,电压表示数相比步骤②变化了0.8伏。
(4)用一根导线接在MN 之间,此时电流表示数为0.36安。
请根据上述实验过程,填写下表编号处的数据。
物理量 实验序号电压U x (伏)电流I x (安)电阻R x (欧)电阻R x 的平均值 (欧)实验目的:测量电阻R x 的阻值。
实验步骤:(1)根据实验目的画出实验电路图(图略); (2)依照电路图连接电路,如图8所示; (3)闭合电键,读出电压表和电流表的示数, 记录在表格中;(4)依据测得的电压值和电流值,算出R 的阻值。
(5)断开电键,整理器材,处理数据。
实验记录:实验结论:待测电阻的阻值R x =___________。
图8 PS R-0.63 A-315VS VM NA(a)R X(b)(a)(b)(c)①实验所用滑动变阻器的最大阻值为_______欧,实验所用电源的电压为_______②请根据相关信息,将下表填写完整。
(计算电阻时,精确到0.1欧)_______。