人教物理实验23 伏安法测未知电阻的实验（解析版）.doc

实验二十三、伏安法测电阻的实验
【实验目的】：
用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值
【实验器材】：
电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。
【实验原理】：R=U/I
　
【实验步骤】：
①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；　　
②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
　
　
　
　
2
　
　
　
　
3
　
　
　
　
③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值；
④整理器材。
【考点方向】：
1、原理：欧姆定律变形式R=U/I。
2、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻（或灯泡）两端的电压和通过电阻的电流
3、电压表量程的选择：看电源电压，一般电压表量程稍大于电源电压。
4、电流表的量程选择：I=U/R最小值 （定值电阻） I=P额/U额
5、滑动变阻器规格选取：1、看电流 2、计算电阻：R滑=（U-U额）/I额
6、使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。
7、测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。
8、测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。
9、测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
10、如果在实验中，无论如何移动滑动变阻器，电压表，或电流表的示数没有任何变化，那么可能的原因是：滑动变阻器接法错误，可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。
11、闭合开关后，如果发现灯泡不亮，接下来的操作是：移动滑动变阻器，观察小灯泡是否会发光。
12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了的I﹣U图象，发现其图像并不是一条直线，是因为：小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
【创新母题】：小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5 Ω.
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接．
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端，这样操作的目的是： 。
(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一个完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是____ ________________．
(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻Rx的I－U图象，如图丙所示．由图象可得R
x＝________Ω.由该图像你还可以得出结论： 。

(5) 小芳的同学小华此时在利用该装置，进行测量小灯泡的未知电阻实验，测量几组数据后，发现同一个小灯泡得出的每一组数据，计算得出的阻值都不同，原因是： 。
(6)聪明的小芳说不使用电压表也能完成实验，又设计了一种方案，测出了Rx的阻值．电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变．测量步骤如下：
①当开关______________________________________时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝____ ____.(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】
（1）如下图：
（2）B ；降低电流，保护电路 ； （3）滑动变阻器断路；
（4）4；导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（5）小灯泡电阻丝的阻值会随着温度的变化而变化。
（6）①S1闭合、S2断开；③（I2-I1）R0/I1
【解析】
（1）除电压表外，电流依次经过开关、调动变阻器、未知电阻、电流表形成一个闭合回路。最终再将电压表并联接到待测电阻两端。因电池为两节干电池，则未知电阻两端电压不超过3V，则电压表选0-3V量程。待测电阻RX约为5Ω，当变阻器阻值为0时，电路中的电流最大，最大电流为Im=U/RX=3V/5Ω=0.6A，故电流表选