伏安法测电阻专题练习伏安法测电阻,是初中物理中的一个重要实验。
它同“测小灯泡功率”一样,几乎集中了初中电学的所有重点知识。
如串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电阻的计算、表格的设计等。
一、基础知识1.实验的依据:R=U/I 2.测量的物理量:U ,I 3.实验电路图: 4.实验的步骤: 5.数据的记录:多次测量求平均值。
物理量实验次数 电压 (伏) 电流 (安) 电阻(欧) R X 阻值(欧) 12 36.滑动变阻器的作用:7.改变待测电阻两端电压的方法:用滑动变阻器或电池个数。
二、例题例1:某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻Rx 的值。
所有元件均完好,电源电压为6.0伏且不变,滑动变阻器标有“20Ω2A ”字样,电路连接正确。
闭合电键,该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.2-0.58安;当滑片在中点附近某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a )、(b)所示。
(1)请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。
(2)根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内,并求出Rx 的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)物理量 实验序号例2:小明同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻Rx 的值。
所有元件均完好,电源电压为6.0伏,滑动变阻器标有“20Ω 2A ”字样。
闭合电键后,他通过移动滑动变阻器的滑片,改变电阻Rx 两端的电压和电路中的电流,并将电流表、电压表的示数记录在实验数据表格内,最后通过计算得出了电阻Rx 的值,实验数据及计算结果如下表一所示。
小李同学在分析了小明同学的数据记录后,认为小明同学在实验操作中存在着一定的问题。
两位同学在认真讨论的基础上,征求了老师的意见,找到了问题所在,并对表一数据进行了修正,得出了Rx 的阻值。
请你写出小明同学实验中存在的主要问题,将表二中的实验数据填写完整,并求出Rx 的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)物理量 实验序号电压(伏) 电流(安) 电阻(欧) Rx 阻值(欧) 1 4.5 0.32 14.1 10.52 4.0 0.38 10.5 33.50.507.0物理量实验序号电压(伏) 电流(安) 电阻(欧) Rx 阻值(欧)12 3小明同学实验操作中存在的主要问题是: 。
例3:某同学要测电阻R X 的值,所用实验器材有:代测电阻 R X 、电源(电压未知)、电流表、标有“20Ω 2A ”字样的滑动变阻器各一个、电键两个和导线若干,所有元件均完好。
该同学设计并连接了一电路,他首先通过测量巧妙地得到电源电压,然后又利用这个电路两次测量电流,并根据这两次的电流值计算得到电阻值。
该同学记录的数据如下表所示。
测量次数123 电流表的示数(安)0.75 0.520.30要求:(1)画出该同学的实验电路图。
(2)简要说出得到电源电压的过程。
(3)求出电阻R X 的值。
三、练习1.现有两根长度和横截面均相等的镍铬合金线和铜线,电源、电压表、电键、电流表、滑动变阻器各一个,导线若干。
请写出利用上述实验器材可以研究的问题,并选择组成最简单...电路的器材(提示:可以研究的电学问题有十个)。
(1)研究的问题______________________________________________________. 选用的器材:电源、导线、电键和___________________________________. (2)研究的问题______________________________________________________. 选用的器材:电源、导线、电键和___________________________________. 2.为了研究电流、电压、电阻三者的关系,同学们设计了一个实验。
(1)请在右边方框内画出实验电路图。
(2)这个实验利用了物理学中的一个科学方法叫做___________. 实验时,首先保持电阻不变.保持电阻不变的方法是对(选填“同一个”、“不同的”)_________电阻进行研究;实验中改变电压的操作方法是_______________.实验数据如下表所示.1234电压(伏) 1 2 3 4 电流(安)0.20.40.60.8实验次数物理量 实验次数电阻(欧)电流(安)电压(伏)15 0.8 4 2 10 0.4 4 3200.24对上左表格中的数据进行分析,可以归纳出的结论是:___________________________. (3)然后保持一段电路两端电压不变的情况下,研究_________________的关系,实验的对象是对(选填"同一个"、"不同的")____________电阻进行研究,实验中保持电压不变的操作方法是________________________.并得到的实验数据如上右表.对这个表格的数据进行分析,可得出的结论是:________________________________________________. 3.在研究电流与电阻的关系的实验中,某同学连接电路及记录数据表格如下图所示.(1)将记录数据的表格填充完整.(2)该同学在第一次实验结束以后,又用一个10欧的电阻取代原来5欧的电阻连入电路,闭合电键后,他发现电压表的示数______(选填">"、"="或"<")3伏,这时他应该把滑动变阻器的滑片向_____(选填"C"或"D")移动.(3)该同学在正确完成第三次实验后,又利用有关数据计算出了滑动变阻器连入电路的电阻,其值为_______欧.4. 为了研究电流跟电阻的关系,某同学设计了实验及记录数据的表格,并且已测得三组数据(见下表),此时实验器材的连接情况如下图所示。
现在把电路中4欧的定植电阻取下,再换接上最后一个1欧的定植电阻,请你帮他完成以下实验:(1)闭合电键,观察到电流表的_______________________________________________.电压表__________________,此时应立即_______________,再把_________________. (2)再闭合电键,______________使电压表的示数为_____伏,此时电流表的示数应是___安,把它记录在表格上。
根据实验可以得到结论:_______________________________.5. 某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻R X 的值。
所有元件均完好,电源电压为6伏不变,滑动变阻器标有“20Ω2A ”字样,电路连接正确。
闭合电键,该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.2~0.58安;当滑片在中点附近某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a )、(b )所示。
(1)请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。
(2)根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内,并求出R X 的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)12 3物理量实验序号实验次数电阻(欧)电流(安)电压(伏)1 5 32 10 30.2电压U =2伏电阻R (欧)85 4 1 电流I (安) 0.250.40.5(a)(b)6 .某同学要测电阻R X 的阻值,所用实验器材有:待测电阻R X 、电源(电压未知)、电流表、标有“20Ω2A ”字样的滑动变阻器各一个、电键两个和导线若干,所有元件均完好。
该同学设计并连接了一电路,他首先通过测量巧妙的得到电源电压,然后又利用这个电路两次测量电流,并根据这两次的电流值计算得到电阻值。
该同学记录数据如下表所示。
要求:(1)画出该同学的实验电路图。
(2)简要说出得到电源电压的过程。
(3)求出电阻R X 值.7. 某同学用小灯泡代替电阻做“伏安法”测电阻的实验。
选用的器材有:电源是4节新的干电池、小灯泡上标有“0.3A ”字样、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和若干导线。
他正确的连接好电路后,记录的数据和情况如表所示: (1)该同学在实验中犯的两个错误 分别是①______________________; ②____________________________. (2)请分别计算出灯泡在不同发光情 况下的电阻.它的电阻为何不同?8.现有电源(电压未知),滑动变阻器(20A Ω1)一只,电键、导线、小灯泡、电压表、电流表。
每次在只允许使用两只电表中的任意一只的情况下,如何测出Rx 阻值?请你设计出两种实验方法,画出实验电路图,简述实验过程。
方法一:⑴实验电路图画在右方框内。
⑵原理说明(文字公式). _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________方法二: ⑴实验电路图画在右方框内。
⑵原理说明(文字公式). _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________9. 某同学利用如图所示的电路测定电阻RX的阻值,所用滑动变阻器上标有"20Ω2A "字样,电源电压不变.该同学实验步骤正确,闭合电键K,观察到电流表的示数为0.14安.当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)时,电压表、电流表的示数分别为2.5伏、0.20安。
接着他又移动滑片到某点A ,这时电压表、电流表的示数分别如图(a )(b)所示。
⑴通过分析A 点在滑动变阻器的________侧(选填"左"或"右").测量次数 1 2 3电流表示数(安) 0.75 0.52 0.30实验次数电流(安)电压(伏) 发光情况 电阻(欧) 1 1.4 3.8 较暗 2 1.5 3.5 正常 31.63.2很亮AVR XKP图16图17⑵请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值.(计算时精确到0.1欧)10.小刚同学在学习了“用电流表、电压表测电阻”的实验后,经过思考,觉得在这个实验中电压表不用也可以测出R X 的电阻。
他设计了如图16所示的电路。
所用滑动变阻器上标有“20Ω 1A ”字样,用4节新的干电池作电源。
连接好电路后,闭合电键,在移动滑动变阻器的过程中,他观察到电流表的示数变化范围为0.18~0.44安,当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧)时,观察到电流表的示数如图17所示。