14.4 欧姆定律的应用第1课时 伏安法测电阻
一、知识要点分类
知识点 1 伏安法测定值电阻的阻值
1. 在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压为3 V.
(1)在连接电路的过程中,开关应该________.
(2)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到________(选填“最左端”或“最右端”).
(3)实验过程中,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都很小且无变化,原因可能是______________________________________________________.
(4)排除故障后,当电压表示数是2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,为________A,则被测电阻的阻值是________Ω.
(5)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做可以达到____________的目的.
知识点 2 伏安法测小灯泡的电阻
2.小王在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同。通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻。“灯丝的电阻是怎样变化的呢?”带着这个疑问,小王决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻:
电源(3 V);开关1只;滑动变阻器(0~50 Ω)1只;电流表(0~0.6 A;0~3 A)1只;电压表(0~3 V;0~15 V)1只;小灯泡1个(U额=2.5 V,电阻约10 Ω);导线若干。
(1)请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接,并在右边虚线框内画出相应的电路图。
(2)在连接上图实物电路的过程中,开关该处于_______状态,同时应该将滑动变阻器的滑片移动到最_______(左/右)端。
(3)电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V。造成这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡被短路
B.小灯泡与灯座接触不良
C.滑动变阻器接入电阻太大
(4)排除故障后,小王移动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8 V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻。(结果保留一位小数)
(5)分析数据得出:灯越亮,灯丝温度越高,灯丝的电阻就越_________。
3.小红同学用如图所示电路测小灯泡的电阻,记录数据如下表.
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 4.0 6.0
电流I/A 0.15 0.20 0.25
电阻R/Ω 13.3 20.0 24.0
灯泡发光情况 较暗 正常 较亮
(1)实验依据的原理是欧姆定律的一个变形公式__________,这种用电压表和电流表测量电阻的方法称为________法.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到________(选填“左”或“右”)端,这样做能对电路起________作用.在实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是__________________________________________.
(3)由表中的数据可知:三次测得的小灯泡的阻值不相等,你认为主要原因是________________________________________________________________________.
二、课后提升
4.如图所示是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是 ( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
5.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两名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U-I图像,分别如图甲、乙所示,则对图像的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由甲图可知,定值电阻阻值不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变
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
6.如图所示,用伏安法测量电阻R的阻值,闭合开关S后,当向右移动滑片P时,发现电流表示数________,电压表示数________;(以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”)如果出现电压表有示数,电流表无示数,可能是电阻R处出现________(选填“短路”或“断路”)故障;如果出现电压表无示数,电流表有示数,可能是电阻R处出现________(选填“短路”或“断路”)故障.
7.(1)请按图甲所示电路图连接好图乙中的实物图.
(2)用这套装置可以完成多个电学实验,如探究电流与电压的关系、电流与电阻的关系、伏安法测电阻等,说出这三个实验中滑动变阻器所起的作用.
探究电流与电压的关系实验中:________________________________________________________________________;
探究电流与电阻的关系实验中:______________________________________________________________;
伏安法测电阻实验中:
________________________________________________________________________.
以上三个实验中滑动变阻器所具有的共同作用:________________.
8.用伏安法测电阻的实验中,某同学连接了如图所示的电路(电路元件完好,接线柱接线牢固)。
(1)在未检查电路连线是否正确的情况下,闭合开关,调节变阻器滑片,电流表示数将_______,电压表示数将_______(发生变化/保持不变)。
(2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是_______(a/b/c/d)。
(3)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如下表。
第三次实验时电流表示数如图所示,电流表的示数为_______A,待测电阻值为_______Ω。
(4)接下来将定值换成小灯泡接入电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是_______。
9.小陆做用“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6V保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实验,闭合开关后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20 A~0.58 A,电压表示数相应的变化范围为4.0 V~0V,当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示。请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1 Ω)
10.某负温度系数(NTC)的热敏电阻R,其阻值与温度的关系如图丙所示。现用该电阻测量环境的温度,实验电路如图甲所示。
(1)根据图甲,将图乙连接完整,且使滑片向右滑动时,毫安表的示数减小。
(2)该热敏电阻的阻值随温度的升高而_______。
(3)当热敏电阻在某环境中放置足够长时间后,电压表的读数为2.0 V,毫安表读数为0.50 mA,该环境温度是_______℃。
(4)若考虑热敏电阻产生的焦耳热对其阻值的影响,测出的热敏电阻的阻值比该环境中的实际阻值_______(大/小)。
11.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6 V的电源,正常发光时的电压为3.8 V的小灯泡.图甲是未连接完成的实验电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.(要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为________V时,小灯泡正常发光.此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
(3)若实验时,上述电路中电压表上标有“15 V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复.在不更换器材的情况下,为了能继续完成实验,你的方法是________________________________________________________________________.
12.小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值.
(1)小明实验的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整.
(2)小明第1次测量时,电压表示数如图乙所示,则电压为________V.
(3)小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为________Ω.
表一
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 2.5
电流I/A 0.30 0.41 0.52
表二
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.30 0.20 0.10
(4)小华测量的数据如表二所示,则小华实验中存在的问题可能是:________________________.