测电阻实验复习
一、基础知识回顾:
1、欧姆定律
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式为I=U/R。
(1) 欧姆定律数学表达式I=U/R,反映了在一段电路中I、U、R三者之间的数量关系,对它的理解应为:“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。”也就是说,电流、电压和电阻这三个量必须是对同一导体、同一电路的同一状态而言的。
(2)电流跟电压,电阻的关系。①在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)对欧姆定律的理解:欧姆定律是一个实验定律,它通过控制变量的方法来研究的,这是物理研究中的一种重要的方法。
(4)欧姆定律对一个导体或由几个导体组成的电路都是适用的,在一个问题中,可以反复运用多次。但I、U、R必须对应于同一个电阻或同一部分电路上。
2、串联、并联电路的特点:
在运用欧姆定律对电路进行判定和计算时必须要充分利用串联,并联电路的特点。
(1) 串联电路的特点:
① 在串联电路中,电流处处相等,用公式写出为;
② 在串联电路中,总电压等于各段电压之和,用公式写出为;
③ 在串联电路中电压与电阻的比例关系是:。其意义是:在串联电路中,各段电路两端的电压与它们对应的电阻成正比,简称正比分压。
④ 在串联电路中,总电阻等于各段电阻之和,用公式写出为。
(2)并联电路的特点:
① 在并联电路中,各支路的电压都等于电路的总电压,用公式写出为。
② 在并联电路中,干路中的总电流等于各支路电流之和、用公式写出为。
③ 在并联电路中其意义是:在并联电路中,各支路中的电流与它们所对应的电阻成反比,简称反比分流。
④ 在并联电路中,干路中总电阻小于任何一个支路的电阻。
二、测电阻实验方法
用电流表和电压表分别测同一导体的电流和电压,然后代入根据欧姆定律I=U/R变形后得到的公式R=U/I,就可以计算这一段导体的电阻。
伏安法测电阻是欧姆定律的一个重要应用,实验时应注意以下几点:
① 熟悉伏安法测电阻的实验电路图。
② 连接电路时,滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态,开关应断开。
③ 连接完毕,在待测电阻值无法估计时,电流表、电压表都应选大量程,或用试触的方法选择量程。避免损坏电表。
④ 实验中存在误差。为了减小误差,应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。
⑤ 也可以充分运用所学知识选择其它的实验方法:如保证电压相同,利用电流与电阻的关系进行测量;或保证电流相同,利用电压与电阻的关系进行测量(见作业)
三、相关练习
1.某同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
问:(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材。
(2) 为保证实验正确进行,还需要什么仪器?
2. 某小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。
运用改正后的实验电路进行实验,小马获得如下的数据:
如图是第一次实验中电压表的表盘情况,上述表格中有2 处不完整,请你填写完整: 此电阻R= Ω。
3、小明同学想测出一个电阻Rx的电阻值,将选用的器材连接成如图所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,由于电源电压未知,所以没能测出Rx的阻值。
请你选添器材,帮他完成这个实验。要求:
(1)用两种方法,画出电路图,并简要说明方法写出表达式。
(2)每一种方法在不拆除原有电路接线的条件下,只允许选添一种器材接入电路(导线除外)。
方法一 方法二
4、利用学过的电学知识,选择适当的器材,设计测量导体电阻的方法,并按要求填入下表。
| 选用器材 | 实验电路图 | 方法与步骤 | 计算电阻的表达式(用直接测量的物理量表示) |
方法一 | 电压表、定值电阻、电源、开关、 导线等
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方法二 | ||||
在利用电压表测电阻时,应保证 不变,应用 与 的关系进行测量。 | ||||
方法一 | 电流表、定值电阻、电源、开关、导线 |
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方法二 |
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在利用电流表测电阻时,应保证 不变,应用 与 的关系进行测量。 | ||||
方法1 | 电流表、已知最大阻值的变阻器、电源、开关、导线 |
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方法2 | 电压表、已知最大阻值的变阻器、电源、开关、导线 |
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方法3 | 电压表、电能表、电源、开关、导线、秒表 |
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方法4 | 电流表、电能表、电源、开关、导线、秒表 |
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四、课后练习
1、某同学按图2连接电路实验,若R1不变,当移动滑片P时,使V1表示数分别2伏、4伏和6伏,V2表、V表和A表相应示数如下表所示:
(1)对表格中三只电压表的示数关系进行分析,可得到的结论是________________________________________.
(2)对表格中V1表示数和A表示数的变化规律分析,可得到的结论是__ ________.
电压表V1的示数(伏) | 2 | 4 | 6 |
电压表V2的示数(伏) | 6 | 4 | 2 |
电压表V的示数(伏) | 8 | 8 | 8 |
电流表A的示数(安) | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
2.某中学初三年级课外兴趣小组的同学,按照图16-甲所示的实物连接图做“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U和I的数据:
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
灯泡两端的电压U(伏) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
通过灯泡的电流I(伏) | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.32 | 0.34 |
灯泡发光的情况 | 微亮→逐渐变亮 |
分析比较表格中的数据可以看出,灯的亮度决定与 ,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),进一步分析表明________________________.
3、有三个未知阻值的电阻:R!、R2、R3,已知他们的电阻不等,怎么样判断哪个电阻的阻值最大,哪个最小?(选两种方法)
请说出:(1)所需的器材;(2)作出设计的电路图;(3)判断的方法。
4、实验探究:
在探究“电阻上的电流跟电压的关系”中:
(1)、我们首先会提出什么问题? ;
(2)、你或同学们有什么猜想?请说出来: ;
(3)、在设计实验时,需改变电压,你和同学们在实验中是采用什么办法的?(说出所用的器材和方法) ;
(4)该实验的关键是:保证电阻不变。
(5)、通过分析记录数据,你得出的结论是: 。