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17、3测量导体的电阻

发布时间:2013-10-22 10:33:33  

第十七章

欧姆定律

第三节

电阻的测量

[考虑一下]

I=U/R →R=U/I U用电压表测(伏特表) I用电流表测(安培表)

? [实验名称] 测导体的电阻 ? [实验目的] 1、进一步练习使用电学的基本仪器 (电流表、电压表、滑动变阻器) 2、学习利用已有知识设计实验 3、学习测量电阻的方法 ? [实验方法] 伏安法 ? [实验原理] R=U/I

选择实验器材 实验电路图 实验步骤 实验表格

你准备好了么
电源、电键、导线、待测电阻、 电流表、电压表、(测量器材) 滑动变阻器、(改变待测电阻两端的电压和通 过的电流,以达到测三次减少误差的目的)

V
A

? 1、按照电路图连接好实验电路,并把滑 片移到最大阻值处。 ? 2、检查电路无误后,闭合开关,调节滑 片位置,使电压表示数为一适当值(如1 伏),读出此时电流表的示数,填入表中。 ? 3、重复上述步骤2次,使电压表示数为 另两个适当值(如2伏或3伏),记下相 应的电流表的示数,分别填入表中。 ? 4、断开电键,利用R=U/I计算电阻,并 求平均值。

物理量 次数
1 2 3

电压 电流 U(v) I (A)

电阻 R(Ω)

平均值 R(Ω)

R=

你测的这三次的电阻分别是多少?当 电压值和电流值变化时,测得的电阻 值有没有变化?这是怎么回事呢? 因为导体的电阻大小只与导体的长度、 横截面积、材料和温度有关,而与导 体两端电压和通过的电流无关。

[交流评估]
? 反思一下,实验操作过程中你出现 过什么错误?在哪方面容易出现较 大误差?

注意:
1、连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻 器应 处于最大阻值位置 。 2、滑动变阻器的作用: (1) 改变电路中的电压或电流大小; (2) 限制电流、保护电路 3、本实验中多次测量的目的是: 。

多次测量求平均值从而减小误差



练习:
? 1、现有下列器材,电流表(0-0.6A 0-3A)、电压表(0-3V 0-15V)、滑动 变阻器(0-10欧 2A)、4V电源、待测电 阻的小灯泡(正常发光的电压为2.5V,电阻为6欧左右)、开 关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯 丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 (1)试画出电路图; (2)电流表的量程应为 0—0.6A 电压表的量为0—3V ; (3)下列步骤的合理排列顺序为 E F G AH D B E C 。 A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中 C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数 E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G 根据电路图连接电路 H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V

? 若实验中电压表坏了,能否利用现有的 器材,在不改变电路连接的情况下,测 出导体的电阻呢?请同学们设计出实验 电

路图、实验步骤和求待测电阻的数学 表达式。

RX A

U

R0

把滑片滑到最大阻值 处,记下电流表的示 数为 I 所以U0=IR0 UX=U-U0 所以RX=UX/I=U-IR0/I

V
RX

U

R0

把滑片滑到最大阻值 处,记下电压表的示 数为UX 所以U0=U-UX I=U-UX/R0 所以 RX=UX/I=UXR0/U-UX

测电阻的其他几种方法
1、用电压表和已知阻值电阻测未知电阻

U 1.实验原理: R = - I 2.电路图:
S

v
R0 RX 3、主要测量步骤 4、表达式
1、用电压表测出R0两端的电压,记为U0 2、用电压表测出Rx两端的电压,记为Ux
0 0

Rx=UxR /U

若该实验中电路只允许连接一次,则该如何设计 电路? 电路图:

v
R0

S
RX

测量步骤:1、闭合开关S,记下电压表示数为 U 2、断开开关S,记下电压表示数为 U0 表达式: Rx=(U-Ux)R /U
0 0

2、用电流表和已知阻值电阻测未知电阻

U 1.实验原理: R = - I
2.电路图:

S
R0

A
A

RX 3、实验步骤:

1、用电流表测出R0的电流,记为I0 2、用电流表测出Rx的电流,记为Ix
0 0

4、表达式: Rx=I R /Ix

若该实验中电路只允许连接一次,则该如何设 计电路?

电路图 测量步骤
表达式
1、断开开关S,记下电流 表示数为I1 2、闭合开关S,记下电流 表示数为I2

A R0

RX

S
A

Rx=I1R0/(I2-I1)

R0
RX S

练习、小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已接了部分电 路,如图(甲)所示,请你接着完成下列步骤:

(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。 (2)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图(乙)所示,这时电路中的电 流为 1.5 A,电阻丝的电阻为 2.4 欧。小刚通过改变待测电阻两端的电 压,共测得三组对应的电压值和电流值。最后算出电阻的平均值,这样做的目 的 减小误差 。 (3)不改变上面连接好的电路,用它还可以完成的实验有 研究电流与电压的关系 。 滑动变阻器接法错 (4)若在实验中无论如何移动滑动变阻器的滑片都不能改变电压表和电流表的 示数,则其原因是 了 ;若在滑片移动的过程中,电 电压表接在变阻器两 压表示数增大时,电流表示数反而减小,则其原是 端 增大 。 (5)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现

2、小新同学在“用伏安法测电阻”的实验中,记 录数据如下:

(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到 最大值处 _____________,这样做能对电路起______作用, 保护 在实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是 改变电压或电流 ________________; (2)由表中数据可知,三次测得小灯泡的阻值不 灯丝的电阻大小与温度有关 相等,原因是_____ 。

3、王林同学准备利用如图所示的器材做“伏安法 测电阻”的实验 (1)将图甲中的器材连

接成实验电路 (2)电路连好检查无误后,闭合开关, 移动变阻器滑片,从电压表和电流表上 读出数据为2V和0.2A,于是他得出结论: 被测电阻阻值是10欧,针对以上实验过 程,你认为存在什么问题? (3)做完上面实验后,他将被测电阻 取下,在原位置接入一个“220V 100W 的灯泡,移动滑片后,电压表和电流表 示数如图乙所示,由此测出灯丝 30 的电阻为_____欧。 没有多次测量求平均 通过灯泡上标出的数据求得的电 值 (4)根据测出灯泡的阻值和灯泡上标 阻与测量的结果相差很大,是因 出的数据进行分析,你又发现了什么

4、给你一个已知阻值的固定电阻Rl、一个未知阻值 的电阻Rx,2个开关,一个未知电压的电源U,一个 电流表,导线若干,请设计出一个可以利用上述材 料测出Rx阻值的电路,并写出主要的测量步骤及表 达式。

1、只闭合S1,电流表示数为I1 2、只闭合S1、S2,电流表示数为I2

Rx=

6、有一个阻值已看不清楚的电阻Rx,我们

要测出它的阻值,但手边只有一个电池组, 一个电流表,一个单刀双掷开关,一个已知 阻值电阻R0和几根导线,怎样测出Rx的阻值 ?请写出实验步骤,画出电路图,所测量的 量和所求的量用符号和式子表示。(接好线 Rx 后不能拆) 1

1 2

A

2

R0

1、开关打向1时,电流表示数为I1. 2、开关打向2时,电流表示数为I2

Rx=

I 2 R0 I1


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