15.3“伏安法”测电阻(要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理九年级上册同步学案
第十五章　探究电路
第三节　“伏安法”测电阻
要 点 讲 解
要点　“伏安法”测电阻
1. 实验原理：R＝，用电压表测出未知电阻两端的电压，用电流表测出在此电压下通过未知电阻的电流，然后计算出未知电阻的阻值，这种测电阻的方法叫做“伏安法”。
2. 实验器材：干电池2节、电压表1只、电流表1只、滑动变阻器1个、待测电阻1个、开关1个、导线若干。
3. 实验电路图：如图所示。
4. 实验步骤：
(1)按电路图连接好实物。
(2)检查电路无误后，将滑动变阻器滑片移至连入电路中最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，改变待测电阻两端的电压，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，观察对应的电流表的示数，分别填入表格中。
实验
序号
电压
U/V
电流
I/A
电阻
R/Ω
电阻平均值Rx/Ω
1
1
2
2
3
3
(3)根据记录的三组数据，分别求出三次对应的电阻值，计算出它们的平均值，即Rx＝。
5. 实验注意事项：(1)连接电路时开关要断开，闭合开关之前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使它连入电路中的电阻值最大；(2)电流表、电压表的量程选择要合适；(3)电流表、电压表分别与被测电阻串联和并联；(4)滑动变阻器的两个接线柱采用“一上一下”接法。
经典例题1　小华用电流表和电压表测量某定值电阻R的阻值，他进行了如下操作：
(1)请帮他在图甲虚线框中画出该实验的电路图。
(2)小华按电路图连接好实物图后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针发生明显偏转。电路中存在的故障是________。
(3)排除故障后，小华改变电阻两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表和电压表的指针偏转情况如图乙，请将数据记录表格补充完整(计算结果保留两位小数)。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.00
1.80
电流I/A
0.32
0.55
电阻R/Ω
3.13
3.27
(4)由于实验误差，小华三次测出的电阻并不相等，那么该电阻的阻值应该是________Ω。
解析：(1)伏安法测电阻的原理是R＝，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出电路中的电流，用滑动变阻器改变导体两端的电压，故设计电路图如图丙所示。
(2)电流表无示数，说明电路开路，电压表有示数，说明电压表与电源接通，故电阻开路，电压表串联在电路中，测电源电压。
(3)电压表的量程为0～3V量程，分度值为0.1V，示数为1.60V；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.50A；根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻R＝＝＝3.20Ω。
(4)测量结果为R＝＝＝3.20Ω。
答案：(1)如图丙所示。　(2)电阻开路　(3)1.60　0.50　3.20　(4)3.20
易错易混警示　“伏安法”测电阻时电路的连接
在用电压表和电流表测电阻的实验中，只重视电路的连接，常常忽视电压表、电流表的量程选择，造成电压表或电流表的损坏(量程选择太小)，或者造成实际数据不够准确(选择的量程太大)，同时，滑动变阻器在电路中的接法易忽略，造成滑动变阻器在电路中不起作用。
经典例题2　实验中常用电压表和电流表测量未知电阻R的阻值。某同学在实验时根据图甲所示的电路图将实物连接成了图乙所示的实物图。
请指出图乙中的错误和每一错误具体错在哪里，将答案写在下面的横线上。
(1)_______________________________________________________；
(2)_______________________________________________________。
解析：先看与被测电阻R串联的部分有无错误，再看与被测电阻并联的部分有无错误。出现在图乙中的错误恰恰是忽略了电流表和滑动变阻器的连接要求。
答案：(1)滑动变阻器连接错误，将上面两个接线柱接在了电路中，在电路中起不到变阻的作用　(2)电流表连接错误，电流表的正、负接线柱接反了
当 堂 检 测
1. 在用电流表、电压表测电阻的实验中，下列注意事项中没有必要的是(　　)
A. 连接电路之前，先断开开关
B. 应先从电源的正极开始连接，开关应靠近电源的正极
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. 不能把电流表直接接在电源的两极上
2. 小明同学在用“伏安法”测小灯泡工作时的电阻时，测得小灯泡在1V、2V和3V电压的电阻值相差较大，分别为6.7Ω、9.3Ω和10.2Ω，出现这种现象的原因可能是(　　)
A. 导体的电阻与电压成正比 B. 导体的电阻随温度升高而变大
C. 只是测量的误差较大 D. 测量过程中一定存在测量错误
3. 在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是(　　)
A. 改变电路中的电流 B. 改变被测电阻两端的电压
C. 改变被测电阻的阻值 D. 保护电路
4. 小明同学练习伏安法测电阻，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0～15V量程读数，电流表按0～3A量程读数
D. 电压表按0～15V量程读数，电流表按0～0.6A量程读数
5. 在“伏安法”测电阻的实验中，电源电压是3V。1.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是(　　)
A. 它们都是采用控制变量的研究方法
B. 它们的实验原理图是相同的
C. 前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D. 后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
6. 在测量小灯泡电阻的实验中，正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示。则流过小灯泡的电流为 A，小灯泡的电阻为 Ω。
7. (1)请将甲图实物图正确连接完整。要求：滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻值变大。
(2)在连接电路的过程中，开关应该 。
(3)实验过程中，无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小且无变化，原因可能是 。
(4)排除故障后的电路连接如图甲所示，当电压表示数是2.5V时，电流表的示数如图乙所示是
A，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。
当堂检测参考答案
1. B 2. B 3. C 4. C 5. A
6. 0.5 5
7. (1)如图所示。
(2)断开 (3)滑动变阻器全部接在了下方两接线柱 (4)0.5 5 (5)减小误差