②在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。 【实验方法】 控制变量法:
①探究电流与电压的关系时:控制定值电阻的阻值不变,移动滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表的示数;
②探究电流与电阻的关系时:更换电阻,调节滑片位置,控制电压表示数不变,观察电流表的示数; 【交流与讨论】 (1)滑动变阻器的作用:
①探究电流与电压的关系:保护电路、改变定值电阻两端的电压; ②探究电流与电阻的关系:保护电路、保持定值电阻两端的电压不变;
(2)连接电路前,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑动到阻值最大处。 (3)电流表、电压表的使用和读数。 (4)实物电路图连接、纠错及画电路图。 (5)多次测量的目的:使结论更具有普遍性。
(6)在探究电流与电阻关系实验中,更换阻值不同的电阻后,移动滑片方向判断:换
大调大。 (7)电路故障分析。 (8)表格错误数据的分析:
①探究电流与电压的关系:分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同,不同 的一组数据为错误数据。
②探究电流与电阻的关系:比较各组数据电阻与电流的乘积是否相同,不同的一 组为错误数据。 (8)欧姆定律的相关计算。
(9)将定值电阻换为小灯泡的评估:小灯泡的电阻会随温度变化而变化,从而会影响
实验结论,因此不能将定值换作小灯泡进行实验。
▲ 针对训练
在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动
变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8 V,电流表无示数,滑动滑片
P两表示数均无变化,则故障原因是 ;
甲 乙 丙
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电
阻的电流为 A,若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验中测得多组数据,记录的数据表格如下,根据表格数据,可得电流与电压的
关系是 ;本实验所用 电阻阻值为 Ω。
(5)连接电路时开关应 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填
“A”或“B”)端。
(6)若小明闭合开关前,发现电流表的指针在零刻度线左端,其原因是 。
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了 (7)请根据表格数据,在图丙中绘制电阻R的I-U图像。
(8)某同学认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律,他的说
法 (选填“错误”或“正确”),原因是 。 (9)某同学进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选用的不同,实验时发现无论
如何移动滑片,都无法使电压表示数为0.5 V,原因是 ,
为了解决这个问题,可以采取的方法是 (写出一种即可)。
(10)某同学进行实验时,移动滑片的过程中发现随着电压表示数的增大,电流表示数
却逐渐减小,检查电路后发现她连接的电路存在问题,问题是 。
答案:(1);
(2)电阻R断路;(3)0.12;A;(4)电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比;5;(5)断开;B;(6)A; (7)
(8)错误;小灯泡的电阻会随温度变化而变化,从而影响实验结论; (9)滑动变阻器的最大阻值过小;减小电源电压; (10)将电压表并联在滑动变阻器两端;
电学实验三 《伏安法测电阻》
▲ 核心考点
【实验目的】 测未知电阻的阻值 【设计并进行实验】
1.实验器材:电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器; 2.实验原理:
3.实验步骤:
(1)断开开关,调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物;调节滑动
变阻器到阻值最大端。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表
的示数U,并记录在表格中。
(3)根据公式计算出R的值,并记录在表格中。
(4)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记
录对应的值。
【拓展实验】
(5)将定值电阻换成小灯泡进行实验,电路图和实物图如下所示:
【分析数据】
①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:
②不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值,因为小灯泡电阻受温度的影响,是变化的。 定值电阻和小灯泡的图如下:
【实验结论】
电阻是导体本身的特性,和导体的电流与电压无关;灯泡的电阻不是固定的,随温度的升高而增大。 【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流。
(2)滑动变阻器规格的选取:
(3)要使小灯泡正常发光,应移动滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压。
(4)电压表示数小于(或大于)小灯泡额定电压时,滑片移动方向的判断:应使滑动
变阻器接入电路中的电阻变小(或变大)。 (5)实验时多次测量的目的:
①定值电阻:获得多组数据求平均值,减小误差;
②小灯泡:获得多组数据,探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系; (6)电路故障分析。 (7)I-U图像分析与绘制:
①如图所示,a为定值电阻,b为小灯泡,c为电压表接滑动 变阻器两端时,小灯泡的I-U图像;
②得出小灯泡电阻的变化规律:小灯泡的电阻随着温度的升 高而增大。
(8)动态电路分析; (9)电功率的计算; (10)求取平均值的评估:
①测定值电阻:不能根据求出的电压、电流的平均值计算电阻,应计算出每次的电阻,然后求电阻的平均值,即(以3次为例)。
②测小灯泡电阻:求小灯泡电阻平均值不合理,小灯泡的电阻会随温度的升高而增大,不是定值。
(11)实验装置可进行的其他实验拓展; 拓展:特殊法测定值电阻阻值: (1)缺电压表测电阻
(2)缺电流表测电阻
▲ 针对训练
学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,
电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致
这一现象的原因可能是______;
A.电压表短路 B.电压表断路 C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路 (3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如
图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_______移动(选填“左”或“右”);
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,
由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(5)实验中使用滑动变阻器除了保护电路外,还可以 。 (6)若实验室滑动变阻器有两种规格,则小明选择的滑动变阻器规格应 。
A.30Ω 5A B.10Ω 0.1A
(7)通过图像可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明,灯丝的电阻随温度的升
高而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(8)某同学通过计算,得到多组小灯泡的电阻值,他认为应该求平均值作为实验的最
终结果,请你评价他的做法,并说明理由 。 (9)完成测量后小明认为还可以用上述器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述
器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是 。 答案:(1)
(2)D;(3)左;(4)12.5;(5)改变小灯泡两端的电压;(6)A;(7)增大; (8)他的做法是错误的,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,求平均值无意义;