欧姆定律实验
中考要求
考试目标 考试内容 电流定律 知识点 欧姆定律 分项细目 运用欧姆定律解决有关问题 了解 理解 √ 课前预习
上面的图,大家都一目了然了,是关于电学实验的,电学实验中,最重要的就是关于欧姆定律的实验了.
知识框架
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初中物理.欧姆定律第2讲.关于欧姆定律的实验(A级).学生版
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伏安法测电阻 测电阻 只用安培表测电阻 只用电压表测电阻
知识点睛
知识点1.伏安法测电阻
1.原理:R?U用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出小灯泡的电流,即可计算出小灯泡I的电阻,这种方法叫做伏安法.
2.实验电路图如图所示,记录实验数据的表格如下:
实验次数 1
2 3 U/V I/A R/? 3.实验需要的器材有:电压表、电流表、电源、开关和导线、滑动变阻器.
4.注意事项:测小灯泡的电阻是初中物理中的重要实验,内容非常丰富.既有间接测量,又有实验基本技能,如电路的连接,电流表、电压表、滑动变阻器的使用等,还有对实验数据的分析处理,不管是从学习物理知识和方法的角度,还是从全面的考查学生的角度,这个实验都是非常重要的,掌握好本实验,注意以下几个方面:
(1)在选取器材时,电流表的量程要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大电阻应略大于或
接近小灯泡的电阻,以使调节效果明显.
(2)连电路时要断开开关,并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将他们正确地接入
电路,电压表、电流表要注意量程的选择、连接、读数等,使用滑动变阻器也要注意规格的选择、连接、如何调节滑片改变电路中的电流和电压等.
(3)进行实验时,在闭合开关前,要把变阻器调到最大阻值,使电路中的电流最小,目的是保证
电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全.
(4)注意把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析总结.
(5)分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较几次实验测得
的电阻,找出其中的规律.
知识点2.用一只电表测电阻
1.用一只电压表测电阻. (1)设计思路:
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该实验的关键是如何找到待测电阻的电流.因此不妨采用间接测量 的方式:只要求得已知电阻的电流即可.而这一结果可通过测已知电阻两端电压,将测得值除以已知阻值得到.电路图如图所示. (2)实验原理:
由欧姆定律可以得到:Rx?Rx?UxUx?R0, I0U0UxU0I?,0,再由串联电路电流处处相等的规律有IxR0因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可.
总结:上面方法是运用一只电压表测量两次,再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值.当然
可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压,再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值.
2.用一只电流表测电阻. (1)设计思路:
这一思想与上述原理如出一辙,该问题的关键是如何找到未知电阻两端的电压.只要求出已知电阻两端电压即可.显然,已知电阻两端电压可通过电流与自身阻值相乘来获得,前者由电流表直接测出,后者则是已知条件.电路图如图. (2)实验原理:
由欧姆定律得:Rx?Rx?Ux,U0?I0R0,再由并联电路各支路电压相等的规律得IxU0I0?R0,因此只需测定通过未知电阻和已知电阻的电流即可. IxIx总结:上述方法测电阻都是利用一只电流表测两次,再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值,当然
可以运用两只电流表测得干路和一个支路或者测得两个支路的电流,再根据并联电路分流原理计算出被测电阻的阻值.
例题精讲
【例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.它们的实验电路在教科书中是相同的
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
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【例2】 如甲所示是小红同学测定小灯泡电阻的实物连接图.
(1)电源电压6V,请用笔画线代替导线,帮她完成电路的连接.
(2)电路连接无误后,闭合开关,发现灯泡不发光,电流表指针不发生偏转,电压表指针有偏
转,请帮她找出故障的原因(填下列故障原因的代号) A.小灯泡短路 B.电源接触不良 C.小灯泡断路 D.电流表内部短路
(3)排除故障后闭合开关,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω.
【例3】 小名在做“伏安法测电阻”的实验时
(1)按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0~3V量程
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表有明显偏转,则电路中发生断路的器件是 . (3)改正电路正确无误后开始实验.前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流
表的示数如右图所示,请将下面表格中的空白处填写完整.(计算结果保留一位小数)
(4)小名想测额定电压为“3.8V”的小灯泡正常发光时的电阻值(约10Ω).他的实验步骤是:断开
开关,拆下定值电阻,将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置,并将变阻器阻值调至最大;调整 ;闭合开关,再移动滑片至小灯泡正常发光时,读出电流表的示数,算出小灯泡电阻.
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实验次数 电流/A 1 2 3 0.30 电压/V 2.5 电阻/Ω 8.3 测量结果 R= Ω 0.26 2.1 1.6 8.1
【例4】 某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻,请你与他一起边实验边思考,
并回答下列问题:
(1)图甲是即将完成的该实验的电路图.请在图中三个圆圈内正确填入“灯泡”“电流表”和“电压
表”的电路符号,完成该电路图.
(2)按电路图连接完电路,闭合开关快速试触的瞬间,电流表和电压表出现了如图乙所示的情
况,经检查,所有仪器、元件均完好.请分析出现以下现象的可能原因(两表各写一条). ①电流表: ; ②电压表: .
(3)问题解决后,再次接通电路,为使小灯泡能正常发光,应调节滑动变阻器使电压表示数为
V.小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则流过小灯泡的电流为 A,该灯泡正常工作时的电阻是 ?.
【例5】 小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx的阻值(约为
500Ω).
实验室所提供的器材有:电源(两端输出电压约为14V,且保持不变)、滑动变阻器R(标有“100Ω 2A”的字样)、电流表(量程为0~0.6A)、电压表(量程为0~15V)各一块,开关S1、S2两只,导线若干.图中是小明进行实验时电路连接的一部分情况,主要实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片P置于某一位置,使其接入电路的电阻值较大; ②闭合开关S1、S2,观察并记录电压表和电流表的示数分别为U1和I1;
③保持滑动变阻器接入电路中的电阻值不变,断开S2,观察并记录电压表此时的示数U(,2U2 (2)写出Rx测量结果的表达式:Rx= .(要求用测得的物理量表示) MSDC模块化分级讲义体系 初中物理.欧姆定律第2讲.关于欧姆定律的实验(A级).学生版 Page 5 of 34