实验23—伏安法测未知电阻实验（原卷版）.docx

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1、实验二十三、伏安法测未知电阻实验剖析【实验目的】用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值【实验器材】电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。【实验原理】R=【实验步骤】41按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，改变电阻两端电压分别为也、历、5观察电流表每次对应的数值，L、12、13分别填入设计的记录表格；次数电压U/V电流I/A电阻R/。+ / + 7?3 一3123根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值/?二 K -t”3整理器材。【考点方向】：1

2、、原理：欧姆定律变形式RR/I。2、滑动变阻器的作用：保护电路；改变电阻（或灯泡）两端的电压和通过电阻的电流;3、电压表量程的选择：看电源电压，一般电压表量程稍大于电源电压。4、电流表的量程选择：I=UR最小值（定值电阻）I=P额/U额;5、滑动变阻器规格选取：1、看电流2、计算电阻：R滑二（U-U额）/1额;6、使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器使电压袤示数等于小灯泡额定电压。7、测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。8、测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。9、测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的

3、示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=Ul电阻偏小。10、如果在实验中，无论如何移动滑动变阻器，电压表，或电流表的示数没有任何变化，那么可能的原因是：滑动变阻器接法错误，可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。11、闭合开关后，如果发现灯泡不亮，接下来的操作是：移动滑动变阻器，观察小灯泡是否会发光。12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了的I-U图象，发现其图像并不是一条直线，是因为：小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。经典母题小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻尼的阻值，阻值大约为5 .当开关Si、S2都闭合时，电流表读数为b待测电阻R=0 （用已知和测出

4、的物理量符号表示）【答案】（1）如下图：（2） B :降低电流，保护电路；（3）滑动变阻器断路；（4） 4；导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比;（5）小灯泡电阻丝的阻值会随着温度的变化而变化。（6）S 闭合、S2断开；（T2T1） RoI【解析】（1）除电压表外，电流依次经过开关、调动变阻器、未知电阻、电流表形成一个闭合回路。最终再将电压表并联接到待测电阻两端。因电池为两节干电池，则未知电阻两端电压不超过3V,则电压表选0-3V量程。待测电阻Rx约为5Q,当变阻器阻值为0时，电路中的电流最大，最大电流为I=UR后3V5Q=0.6A,故电流表选0-0. 6A的量程。故应将电压表

5、“3”接线柱接未知电阻右侧，再将未知电阻左侧接电流表的“0.6”接线柱。（2）开关闭合前，应将变阻器的滑片移到离下端接线柱最远的位置，使变阻器接入电路的电阻最大，开关闭合后电路中的电流最小，最有利于元件的保护。（3）闭合开关，电压表和电流表均无示数，表明电路中存在断路。把电压表接在a、b之间，电压表测量电源电压，电压表有示数，表明电源正常。把电压表接在b、c之间，电压表有示数，表明b点通过开关连1分匕先让，闭合、S2断开，R。、Rx串联,电路中的电流为h则有：U=I（Ro+R）实验剖析格闭合，R被短路,只有R。接入电路,电流表读数为跟 则有：U=LRo联合上面两式求解,得Rx= （I2-I1）

6、Ro/I.(5)练习L （2020 眉山）小亮做“测小灯泡电阻”的实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。O 0.1 0.2 0.3 0.4 7/A丙丁（1）在图甲中请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。（2）小亮连接电路时，刚接好最后一根线，就发现小灯泡发光了，产生这一现象的原因是 o（3）在改正（2）的错误后，在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最 端（选填“左”或D小亮通过这两个数据和R滑也可计算出灯泡的电阻R灯2,其表达式为R灯2=UbR IbRs【答案】（1）如下图所示；（2）连接电路时

7、，开关没有断开；（3）左；（4） 12.5； （5）.三号一上亘ua-ub Ia-Ib【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯泡并联，如下图所示：（2）小亮连接电路时，刚接好最后一根线，就发现小灯泡发光了，产生这一现象的原因是：连接电路时，开关没有断开；（3）在改正（2）的错误后，在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到阻值最大处，即甲图所示的最左端；（4）根据U-I图象可知，灯在额定电压下的电流为0.2A,由欧姆定律可得，小灯泡正常工作时的电阻：R灯= W=2里=12.5。；Il 0. 2A（5） A.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端，记下电压表示数Ua,再滑到b端记下电

8、压表示数Ub。B、在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端，电路为灯泡的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压为Ua；再滑到b端，灯泡与变阻器的最大阻值串联，电压表测灯的电压，即此时灯泡的电压为Ub，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为U滑=Ua-Ub；UbU,-UbUbR由串联电路中各处的电流相等和欧姆定律可得：,所以Rg= b 鼠R灯 1R 消ua-ubC.在丁图中将滑动变阻器滑片滑到a端，记下电流表示数1a，再滑到b端记下电流表示数lb。D.滑片滑到a端时，为灯泡的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U = VR灯2，再滑到b端时，灯与变阻器的最大电阻串联，由欧姆定律和串联电路的规律，电源电压为：

9、U=IbX（R 滑+R 灯2）-，由解得：R灯2=滑.a-b故答案为:UbRs I bRs（1）如上图所示；（2）连接电路时，开关没有断开；（3）左：（4） 12.5； （5） b bUab Ia练习2： （2020-南京）有两个阻值未知的定值电阻凡、R2 （R约6Q, q约500C）和一个电水壶，要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率o甲乙丙图甲是测量R阻值的部分实物图，电源为两节干电池；用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）（）；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填A”或B” ）端；闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线（选填“a” “b”或“c”

10、 ）内部断路；排除故障后，闭合开关，移动滑片P,当电压表示数为L2V时，电流表示数如图乙所示，则&=Q；小明从图甲中的器材和电阻箱（符号于珏规格“09999C 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了 &的阻值请将所选元件符号填入虚线框内（3）小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁小次所用时间为小由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为A的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁处次所用时间为d则电水壶的额定功率为。【答案】（1）如下图；（2）.仅 （3）.B；（4）5；（5）如下图；（6）；n2tl【解析】

11、山滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示:闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即8端。闭合开关，移动滑片P,电流表无示数，电路中可能出现断路，发现电压表有示数，说明电压表与电源连通，可能是导线“b”内部断路。4由图乙可知，电流表的量程是()().6A,分度值是0.02A,电流表的示数为0.24A,则U 1.2VR=5I 0.24A(2)5可以使用电压表、开关和电阻箱测量电阻如图所示：闭合开关Si和S,电压表测量R两端的电压心,变阻器滑片的位置不变，闭合开关S和S2,电压表测量U-U UU&和R的总电压U,因串联电路中各处的电流相等，所以一片二才，6=77十二氏。K

12、 r0U -U n2/ J2(3)电能表常数为N,电热水器的额定功率为=叱_ N _ 得N =r2 t2 Nt2电水壶的额定功率为wP = 4练习3：小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验，器材有：干电池两节，开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Q 1.5A)、电阻箱(0-9999 Q 5A)各一个，待测电阻R、L,导线若干。连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至。图乙是他们连接的测量R阻值的部分电路。请用笔画线代替导线，将电路连接完整o闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”、“右”)端。在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P,当电流表示数为0

13、.2A时，电压表示数如图丙所示，则电阻两端的电压为 Vo多次实验所测量的结果如表所示，则R的阻值为 o实验序号电压表示数U/V电流表示数T/A电阻R/Q0.20.60.30.880.4测量R阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是:(3)为测量电阻R2的阻值，他们在己连接好的图乙的电路中，用R2替换R接入电路。测量过程中，发现电流表示数始终小于分度值。于是，他们按照如图丁所示的电路图，重新连接了电路，闭合开关后，改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出图象，如图戊所示，则所测电阻Rz的阻值为U

14、R【答案】 零刻度线处；如下图；(3)右；(4)0.4； (5) 2.1； (6)根据Q = 2R可知，在电阻一定时,电流越小，通过时间越短，电流产生的热量越小；(7)176；【解析】(1)1连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至零刻度线处。(2)2电源电压为3V,电压表选用小量程与灯并联，如所图示。3闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即最右端。45在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P,当电流表示数为0.2A时，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0. IV,则电阻两端的电压为0.4V,由欧姆定律得R”同理，第2、3次测量的电阻分别为：2Q和2.2。，为减小误差，取平均值作为测量结果R,=2.02.02.2 八2.1 2测量R阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是:根据Q = 2Q可知，在电阻一定时，电流越小，通过时间越短，电流产生的热量越小。（3）图戊中，电阻箱与R2串联，电压表表测电阻箱的电压；由图戊知，当工=0.025。/、- = 1.80V-1,RU5- V即R = 40时