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15.3 “伏安法”测电阻
一、填空题(共4题)
1. 伏安法测电阻的实验原理 ,在连接电路的过程中,开关必须处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,滑动变阻器的滑片应位于连入电路阻值最 (选填“大”或“小”)的一端。
2. 如图所示的电路中, 为阻值未知的定值电阻,在不拆改电路的情况下,利用这个电路可测量 的数值,还可探究 一定时, 的关系。
3. 小英同学按图(甲)所示的电路图连接实验电路,测量电阻 的阻值,闭合开关 前,应将滑动变阻器的滑片 滑到 端(选填“”或“”),闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻 的阻值为 。
4. 用电压表测出灯泡两端的 ,用电流表测出此时通过灯泡的 。根据公式 。就可以计算出灯泡的电阻值。这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做 法。公式 提供测量导体电阻的方法。但不能认为电阻与电压成正比,与电流成反比。因为导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与电流和电压无关,只由它本身的 、 、 和 决定。
二、选择题(共7题)
5. 某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将
A.电流表、电压表均被烧坏 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
6. 在用电流表、电压表测电阻的实验中,下列注意事项中错误的是
A.连接电路之前,先闭合开关
B.连接电路时,可以先从电源的负极开始
C.在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D.能将电压表直接接在电源的两极上
7. 小萧在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是
A.电阻和电流 B.电压和电阻 C.电功和电压 D.电压和电流
8. 某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将
A.电流表、电压表均被烧坏 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
9. 在物理实验中,往往要进行多次实验,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律。下列四个实验中,为了减小误差的是
A.电流跟电压的关系 B.电阻的大小与什么因素有关
C.重力与质量的关系 D.测量未知的定值电阻的阻值
10. 关于课本中“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验,下列说法中正确的是
A.两个实验所采用的研究方法是相同的
B.两个实验的电路在课本中是相同的
C.滑动变阻器的主要作用是相同的
D.两个实验多次测量的目的是相同的
11. 在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的 图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,以下说法错误的是
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为
B.由甲图可知,定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
三、实验题(共1题)
12. 在利用“伏安法”测量定值电阻 的阻值的实验中:
(1) 闭合开关 前,应把图甲中滑动变阻器的滑片 置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2) 闭合开关 ,电压表有示数,电流表无示数,则发生故障的器材是 (选填“电流表”“开关 ”或“定值电阻 ”)。
(3) 检查电路连接正确后,闭合开关 ,滑动变阻器的滑片 滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻 的阻值为 。
答案
一、填空题(共4题)
1. 【答案】;
【解析】伏安法测电阻的实验原理是:;为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值的位置,这样电路中电流最小,以免烧坏电路元件。
2. 【答案】电阻 ;; 的电流与 两端电压
【解析】由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,利用欧姆定律可以求出 阻值,或根据 可以测量出电功率的数值;
在不拆改电路的情况下,控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变 两端的电压和通过的电流,来探究“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”。
3. 【答案】;;;
【解析】()由电路图可知,闭合开关前,保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的 端;
()由图示电流表可知,电流表量程是 ,分度值是 ,电流表示数是 ;由图示电压表可知,电压表量程是 ,分度值是 ,电压表示数是 ;由 可得,电阻 的阻值:。
4. 【答案】电压;电流;;伏安;材料;长度;横截面积;温度
二、选择题(共7题)
5. 【答案】B
【解析】电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此电路中电流就很小,几乎没有电流通过电阻,所以电流表、电压表都不会被烧坏。
6. 【答案】A
【解析】A.为保证电路安全,连接电路时要断开开关,故A错误;
B.连接电路时,可以先从电源的负极开始,故B正确;
C.在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,故C正确;
D.能将电压表直接接在电源的两极上,故D正确。
7. 【答案】D
【解析】在“伏安法测电阻”的实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,可利用公式 得到多个电阻值,求平均值减小误差,所以测量的物理量是电压和电流。故D正确,ABC错误。
8. 【答案】B
9. 【答案】D
【解析】探究电流与电压的关系时,在电阻一定时,改变两端电压,测量对应的电流,目的是得出电流与电压之间的普遍规律。故A不符合题意;
电阻的大小与多个因素有关,在研究电阻的大小与什么因素有关时,多次改变材料种类、长度大小和横截面积大小,目的是得出电阻与哪些因素有关、有什么具体关系的普遍规律。故B不符合题意;
研究重力和质量的关系时,多次改变物体的质量,同时记录对应的重力,目的是得出重力和质量成正比的普遍规律。故C不符合题意;
测量未知电阻的阻值时,多次改变电阻两端电压得到对应的电流,然后利用 计算电阻并取平均值,目的是为了减小误差,故D符合题意。
10. 【答案】B
11. 【答案】D
【解析】根据甲图可知,电压与电流成正比,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流的改变而改变;
当定值电阻两端电压为 时,通过它的电流为 ,由 可知定值电阻的电阻 ,故A、B正确;
由乙图可知,小灯泡两端电压与电流不成正比,即当小灯泡两端电压改变时,其阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确;
测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝的电阻与温度的关系,不是为了求平均值减小误差,故D错误。
故选:D。
三、实验题(共1题)
12. 【答案】
(1) 右
(2) 定值电阻
(3) ;;
【解析】
(1) 连接完电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端。
(2) 经分析,闭合开关 ,电压表有示数,电流表无示数,则发生故障的元件是定值电阻 断路。
(3) 闭合开关 ,滑动变阻器的滑片 滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为 ,则电压表的示数为 ;电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为 ,示数为 ,由欧姆定律,电阻 的阻值为 。
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《“伏安法”测电阻》教案
【教学目标】
1.知识与技能
①理解伏安法测电阻的原理;
②知道伏安法测电阻的实验操作、数据处理。
③了解伏安法测小灯泡灯丝电阻。
2.过程与方法
通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力。
3.情感态度和价值观网
在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神。
【教学重点】
根据实验课题的要求设计实验电路,掌握正确的操作顺序。
【教学难点】
根据实验电路图进行实物连线,并排除接线过程中出现的种种故障。
【教学方法】
合作 探究 交流
【教学用具】
电源、电压表、电流表、定值电阻、小灯泡、开关、滑动变阻器、导线若干。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
复习巩固
1、电流与电压、电阻的关系是什么?
2、欧姆定律的表达式是什么?
提出问题
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
根据欧姆定律I=导出R=,测出导体两端电压及通过导体中的电流,即可求出导体的电阻。电流表又称安培表,电压表又称伏特表,所以,用电流表、电压表测电阻的方法又称“伏安法”。2·1·c·n·j·y
以此引入新课
2、探究新知
想想议议
为了减小误差,需要多次测量,实验中如果想多测几组数据,应该怎样做?
(1)设计实验与制定计划
实验目的:用电压表、电流表测电阻
实验原理:R=
实验电路图:
连接实物电路
注意:1.连接电路时开关应断开;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
播放多媒体视频————“伏安法”测电阻
实验步骤:
1、连接电路时开关要断开;
2、闭合开关前,将滑动变阻器的阻值调到最大;
3、闭合开关,调节滑动变阻器,读取并记录几组电流表、电压表数据填入表格;
4、计算定值电阻的阻值;
5、 整理实验器材
伏安法侧导体的电阻
闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录几组对应的电压与电流值,记入表格。
数据记录表
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.18 8.3
2 2.0 0.24 8.3
3 2.5 0.30 8.3
4 2.8 0.34 8.3
定值电阻的阻值为:
实验注意事项:
1、滑动变阻器常用来改变电流及电压的值。
调整变阻器之前要先想好,朝那方向移动滑片电路中电流变大。
2、电压表、电流表要注意选择适当的量程。
问题讨论:
1、实验中采用多次测量的目的是什么?
减小误差
2、滑动变阻器在电路中起什么作用?
保护电路
调节定值电阻两端电压及通过定值电阻中的电流。
巩固练习:
1、以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
2、小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,该实验的原理公式是 ,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表示数为 A,待测电阻Rx的阻值为 Ω。
知识拓展
1、将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法你能测小灯泡的电阻吗?
2、多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,有什么变化规律吗?为什么?
(二)伏安法测小灯泡灯丝电阻
注意:1.连接电路时开关应断开;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
进行实验:
通过调节滑动变阻器的滑片P,改变小灯泡两端的电压值及通过小灯泡中的电流,把实验数据填在表格中,算出灯泡的电阻值,然后加以比较。21世纪教育网版权所有
数据记录表
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.8 0.32 5.6
2 2.5 0.40 6.3
3 3.0 0.46 6.5
实验结论
灯丝电阻随着灯泡两端电压的变化而变化。
交流与评估
灯丝电阻随着灯泡两端电压而变大。
原因:
由于电流的热效应,通过灯丝的电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大。
即:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故测得的小灯泡灯丝电阻不能取平均值。
三、课堂小结
1、实验原理
2、实验电路图
3、实验表格的设计
4、实验结论
4、课堂练习:
1、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
2、“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
3、小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω.电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数
5、作业布置
完成课后作业1、4题
板书设计
15.3 “伏安法”测电阻
一、实验原理:
二、实验电路图:
三、实验表格的设计
四、实验结论
【教学反思】
伏安法测电阻并理解欧姆定律之后的一节探究课,是对欧姆定律知识的应用,也是对电压表和电流表使用的更深一层次的练习。用伏安法测电阻是电学中的一种基本测量,也是欧姆定律变换式的具体应用,加深对欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用,同时又给学生提供了初中常用电学器材综合使用的机会,有利于提高学生动手操作能力。在此基础上,要求学生对定值电阻的阻值进行测量,从而使学生加深对电阻概念的理解,为以后的电学探究实验打下好坚实的操作基础。
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“伏安法”测电阻
沪科版九年级物理第十五章第3节
1. 电流与电压、电阻的关系是什么?
2. 欧姆定律的表达式是什么?
I =
U
R
当电阻一定的条件下,电压越大,电流越大,即电流与电压成正比。
当电压一定的条件下,电阻越大,电流越小,即电流与电阻成反比。
温故知新
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
用电压表和电流表可以间接测出导体的电阻
I =
U
R
R=
U
I
电流表又称安培表,电压表又称伏特表,所以,用电流表、电压表测电阻的方法又称“伏安法”。
用“伏安法” 测电阻
想想议议
为了减小误差,需要多次测量,实验中如果想多测几组数据,应该怎样做?
在电路中接入一个滑动变阻器,改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,多测几组数据,算出电阻的平均值,减小误差。
用“伏安法” 测电阻
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
实验目的
实验原理
实验器材
R=
U
I
用“伏安法” 测电阻
连接实物电路时,应该注意的问题:
1、连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
2、滑动变阻器的正确接法“一上一下”,闭合开关前,滑片应调到阻值最大处。
3、必须使电流分别从电压表和电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
4、电压表和电流表都要选择合适的量程。
注意事项
用“伏安法” 测电阻
电 路 图
实验步骤
根据电路图,连接实物电路。
闭合开关,调节滑动变阻器,读取并记录三组电流表、电压表数据填入数据记录表格。
计算定值电阻的阻值,并求电阻的平均值。
整理实验器材。
用“伏安法” 测电阻
实 物 图
闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录几组对应的电压与电流值,记入表格。
用“伏安法” 测电阻
物理量 实验序号 电压 (伏) 电流 (安) 电阻RX (欧) RX平均值
(欧)
1
2
3
0.24
2
2.5
0.3
5
0.6
8.3
8.3
8.3
8.3
想一想、议一议
1、实验中采用多次测量的目的是什么?
减小误差
2、滑动变阻器在电路中起什么作用?
保护电路
调节定值电阻两端电压及通过定值电阻中的电流。
牛刀小试
1、以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
C
2、小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,该实验的原理公式是 ,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表示数为 A,待测电阻Rx的阻值为 Ω。
牛刀小试
2
0.5
4
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
想想做做
实物图
电路图
A
V
L
R
S
测小灯泡灯丝的电阻
通过调节滑动变阻器的滑片P,改变小灯泡两端的电压值及通过小灯泡中的电流,把实验数据填在表格中,算出灯泡的电阻值,然后加以比较。
进行实验
测小灯泡灯丝的电阻
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
实验结论:灯丝电阻随着灯泡两端电压的变化而变化。
数据记录表
2.0
2.5
3.0
0.46
0.40
0.34
5.9
6.3
6.5
测小灯泡灯丝的电阻
灯丝电阻随着灯泡两端电压而变大。
原因:由于电流的热效应,通过灯丝的电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大。
即:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故测得的小灯泡灯丝电阻不能取平均值。
交流与评估
测小灯泡灯丝的电阻
课堂小结
1.实验目的、原理、器材、电路图。
2.测定值电阻和测小灯泡灯丝电阻数据处理的不同方式。
3.实验操作中的注意事项。
1、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
大显身手
B
大显身手
2、“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
C
3、小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω.电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数
大显身手
C
完成课后作业1、4题
作业布置
再 见