7.3 测量小灯泡的电阻。
知识梳理】1.伏安法测电阻的原理:r=u/i
2.(难点)欧姆定律变形公式r=u/i的理解。
1)同一段电路,电流i与电压u成正比,u增大几倍,i增大几倍,电压u与电流i之比为一定值。
2)同一段电路,电阻r的大小与电压u和电流i无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻r与电压u成正比、与电流i成反比。
范例**】例1】(2023年·太原)图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图,图中有电流表(量程0~0.6a,0~3a)、电压表(量程0~3v,0~15v)、滑动变阻器(阻值变化范围为0~12ω)、被测电阻rx(约6ω,按6ω计算)及由三节新干电池串联组成的电源.若实验要求电表指针不超过量程,且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线.则变阻器连入电路的阻值至少为( )
a. 1.5ω b.2ω c.2.5ω d.3ω
解析】三节新干电池串联组成的电源电压为4.5v,根据“指针都偏过电表刻度盘的中线”要求,电压表只能选择0~3v量程,这样被测电阻rx两端的最大电压为3v,电路中的电流i=ux/rx=3v/6ω=0.5a,电流表选择0~0.6a量程,指针都偏过电表刻度盘的中线,此时变阻器连入电路的阻值最小,r=u/i=1.
5v/0.5a=3ω
答案】d点拨】伏安法测电阻是电学中最重要的实验,测电阻的考查,除了考查基本仪器的使用,还考查方法的运用。
拓展】(2023年·浙江绍兴)在“伏安法测电阻”的实验课中,老师提供了以下器材:几节干电池、3个已知阻值的电阻rl(5欧、8欧、12欧只最大阻值为10欧的滑动变阻器、被测电阻,2个开关,电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法。
甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻rx的四个方案(如下图),每个方案只变化一种元件或改变状态,且四个组的变化都不相同,并都顺利完成了实验。依据实验方案回答:
1)实验中测得下表所示数据,该方案是小组的;
2)为达到多次测量电流和电压值的目的,乙小组在实验中操作时需要更换。
3)上述四个实验方案最佳的是 __小组。
解析】实验中测得表中所示不同数据,在图甲中可以通过改变串联电池组的个数达到,在图丙中可以通过滑动变阻器来改变rx两端的电压和通过rx的电流,得到不同数据。在图乙中难达到电压表的示数分别为1.5v、3v、4.
5v。在图丁电路中,s1闭合为图甲电路,s1断开为图乙电路。
答案】甲或丙不同阻值的电阻rl 丙。
例2】(2023年·湖北黄冈)小刚同学测量2.5v小灯泡的电阻时,连接的电路如图:
1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”若没有发现错误,闭合开关,会出现现象。在图中补画出正确的连线。闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到端(填“a”或“b”);
2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表:
则第1次测得的小灯泡的电阻为从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是。
答案】(1)灯泡不亮电压表的指针指向最大刻度右侧电流表无示数。(答出一种现象即可); b;(2)10.5ω;(只需答出一条);小灯泡灯丝的电阻随它温度升高而增大或测量**现误差。
课后冲浪】1.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表换了位置,如图所示,可能出现的现象是( )
a.电压表烧坏 b.小灯泡烧坏 c.电流表烧坏 d.小灯泡不亮。
2.实验课上,老师让画出测量rx的电路图,有四位同学画出的电路图如图所示,请你判断这四位同学所画的电路图,正确的是( )
3.通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图所示,则导体a、b的电阻相比较( )
a.ra>rb b.ra=rb c.ra<rb d.无法确定
4.伏安法测电阻实验的原理是在连接电路的过程中,开关必须处于状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最的一端.这主要是为了避免电路中过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.
5.某同学在“测量导体的电阻”时,测得导体两端的电压为3 v,通过小灯泡的电流为0.3 a,则这个导体的电阻是___当他调节滑动变阻器,使导体两端的电压变为2.5 v时,通过导体的电流为___
6.现要测定标有“3.8 v ,0.3 a”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值.给你提供的实验器材如下:4.5 v和12 v的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“5 ω,2 a”和“10 ω,1 a”的滑动变阻器各一只,量程为0.6 a和3 a的电流表各一只.量程为3 v和15 v的电压表各一只.要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半.
1)应选用v的电源;
2)电流表的量程应选择 a;
3)电压表的量程应选择 v;
4)滑动变阻器的规格应选择。
7.(2023年·苏州)小明准备按图(甲)所示的电路图测量未知电阻的阻值.实验过程中,当小明连好并接通电路时发现电压表指针的偏转情况如图(乙)昕示.
1)用图(甲)所示电路测量未知电阻所依据的原理是。
2)产生图(乙)所示情况的原因可能是(只要求写出2个):
8.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)。
2)图为实验时实物连接图,其中滑动变阻器尚未接入,请你用笔画线表示导线将它连入电路。
3)闭合开关接通电路,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表、电压表的读数都比较小,而且不随滑片的移动而发生变化,可能的原因是把滑动变阻器的两个接线柱接入了电路。
9.在用电压表和电流表测电阻时,可采用如图所示的甲、乙两种接法.设被测电阻的阻值为rx,电压表的电阻为rv,电流表的电阻为ra.则按甲图接法测出的电阻数值为rx1= ,按乙图接法测出的电阻数值为rx2= (用rx、rv、ra表示)
10.给你一只标有“5ω,3 a”的定值电阻和一只标有“20ω,2 a”的滑动变阻器.若串联后接入电路,它们两端允许加的最大电压为 v;若并联后接入电路,两端允许加的最大电压为 v,此时,干路中能通过的最大电流为 a.
11.做测定电阻阻值的实验。
1)小明根据图a所示的电路图,将图b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“×”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).
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c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?
写出你的建议。
你提出这个建议的目的是。
12.(2023年·南通)甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验**.
1)甲小组选取的定值电阻为15,电阻箱阻值如图乙所示,其值为___此时电压表的示数为3.5v,则该小组所用电源的电压为___v;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将___电压表示数将选填变化情况).
2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出u-r图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20时,电压表的示数为___v,该组所选用定值电阻的阻值为___
13.某同学想测一个电阻器的阻值,可是,他手边只有一个电池组,一个电压表,一个阻值已知的电阻,和足够的导线,请你帮他画出测量的电路图,并说明测量的步骤。
14.小宇做“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电压和电流的数据:
根据图7-14的实物电路,在方框内画出对应的电路图;
九年级物理物理《测量小灯泡的电阻》教案苏科版
第五节测量小灯泡的电阻。教学目标1 知识与技能 1 具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻。2 会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告,会用科学术语 简单图表等描述实验结果。2 过程与方法 1 有在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。初步培养提出问题的能力。2...
八年级物理测量小灯泡的电阻同步练习
三 测量小灯泡的电阻。1.伏安法测量小灯泡电阻的原理。2.实验中电表的量程选择和滑动变阻器的使用。3 误差分析和数据处理。1.伏安法测电阻实验的原理是在连接电路的过程中,开关必须处于状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最的一端 这主要是为了避免电路中过大,以致烧坏有关元件 接通电源后,先通过滑动变阻器把...
八年级物理测量小灯泡的电阻练习题
三 测量小灯泡的电阻。1.测电阻的实验中,下列注意事项中没有必要的是 a.连接电路时,先断开开关。b.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极。c.在无法估计被测电阻大小时,电流表 电压表应选用较大的量程。d.将变阻器连入电路时,滑片应放在使变阻器阻值最大的位置上。2.如图7 3 1,电源电压恒...