初中物理——伏安法测电阻教案.doc

伏安法测电阻
一、 考点、热点回顾
二、 伏安法测电阻
1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

V
A

Rx
R′
2、原理：I=U/R
3、电路图： （右图）
4、步骤：①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意 开关应断开
滑动变阻器
变阻（“一上一下”）
阻值最大（“滑片远离接线柱”）

串联在电路中
电流表
“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
量程选择：算最大电流 I=U/Rx

并联在电路中
电压表
“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
量程选择：看电源电压

② 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：⑴本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。

R1
R2
I
U
⑵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。

⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2

二、 典型例题
（09·广东湛江）19．小明设计并连接了如图9所示测量电阻的电路，所使用的电源为两节干电池．请指出他在电路设计或连接上存在的一个问题：__________________________；经改正后，所测得的数据绘出的图像如图10所示，该待测电阻的阻值为____________Ω．
答案：电流表正负接线柱接反了（或缺少滑动变阻器,若写电流表正负极接反给1分） 5

（09烟台）25．在用“伏安法测导体电阻”的实验中．
(1)小明连接的实物电路为图18．其中有几处是错误的，请在错误之处打“×”并改正．

(2)下表是小明同学拟出的实验报告．请将上述报告中的三处空白补充完整．
实验名称
用“伏安法”测电阻
实验目的
测定未知电阻R的阻值
实验原理

欧姆定律

实验电路图

实验步骤
①按照电路图连接电路，调节滑动变阻器滑片P在_________，使连入电路中的电阻最大。
②闭合开关，调节滑片P，读出电压表和电流表的示数。
③根据测量的电压值和电流值，求出R的阻值。
实验记录
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
2.0
0.20

实验结论
略
(3)从“实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么．
答案：
(1)见图3．(电压表、电流表改接正确各得1分) (2)电路图见图4(2分)．B端或右端(1分) l0(1分)
(3)没有多次测量．(2分)

（09广州）23．用图20所示的仪器测电阻R的电阻值
（1）将图20的电路，连成正确的测量电路

（2）电路中的滑动变阻器对电路起保护作用．因此开关闭合前，其滑片应移到最_______端（填“左”或“右”）；实验过程中，滑动变阻器还有另一个作用是_______
（3）如果电路中电流表、电压表的读数如图21，电流表的读数为_______，电压表的读数为_______。
答案：（1） 如图 (2) 左 改变电阻两端的电压大小和通过电流的大小，从而多次测量取平均值减小误差
（3） 0.4 A 2.4 V

（09威海）．某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中，设计了如图22甲所示的电路图。小灯泡上标有“3.8V1.5W”字样，请完成和解答下列问题。
（1）在图22甲中a．b分别是　　　．　　　　　表。
（2）根据实验电路图，在图22乙中用笔画线代替导线，补充完成实物图连接。
（3）连接电路时，应将开关　　　　；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑在　　　端。
（4）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片P灯泡都不发光，电流表示数为零，电压表的示数为电源电压，这可能是由于　　　　　　　　　　　　　　造成的。
答案：（1）电流表；电压表
（2）右图
（3）断开；最右（或B．D端）
（4）灯丝断路（或灯泡接线柱接触不良）

（09南昌）.下面是小明同学完成实验后所写的一份实验报告,请你帮他补充完整.

【实验名称】伏安法测电阻
【实验原理】 R＝U/I
【实验器材】请你在虚线框内用规定的电路器件符号
画出所需器材(温馨提示:不需画出电路图)
【实验步骤】(略)
【实验数据】请设计本实验的数据记录表格

【实验拓展】
电压U/V
2.0
2.5
2.8
7.5
电流I/A
0.26
0.30
0.32

本实验装置还可以用来测量小灯泡的功率.小明同学选取额定电压为2.5V的小灯泡进行实验,右表为所测的部分实验数据,请将表中空白处补充填写完整,并说明填写的依据 .
答案：
A
V

【实验器材】

第一次
第二次
第三次
电压U/V

电流I/A

电阻R/Ω

【实验数据】

【实验拓展】0
因小灯泡两端电压远大于它的额定电压,灯已烧坏,所以此时电流为零.

（09湖南娄底）．在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中．
（1）在图甲中，请你将电压表正确连入电路，完成电
路的连接．
（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在 端．（填“左”或“右”）
（3）若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 V，
灯泡的电阻RL= Ω．
（4）小明同学在做实验时，电路连接无误． 闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，
而电压表的示数为零． 该故障的原因可能是 ．
（5）这个电路除了可以测小灯泡的电阻外，还可以用来测量小灯泡的功率． 由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P= W．
答案：（1）如右图
（2）左
（3）2．2 11
（4）电压表接线柱松动（或接触不良）
（5）0．44

（09·辽宁朝阳市）31．图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图
灯泡的额定电压是2. 5V，电阻约9Ω。
(1)为了尽可能减小误 差，请你帮小明将电流表，电压表正确连入电路。
(2)在闭合开关前，应
将滑片放在 ________
（填“A”或“B”）端。
(3)调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡此时的电阻是______Ω.
(4)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值，发现阻值不相等，他检查操作过程无失误，请你帮助小明分析造成这种结果的原因是_________________________________________.
答案：(1)说明：两表的正负接线柱任错接一个扣1分，两表的量程（电流表0.6A，
电压表3V，任错选一个扣1分。） (2)B (3)8.3
(4)灯丝的电阻随温度的升高而变大（或灯丝的电阻随温度的变化而改变）

（09·安徽芜湖）20．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2．5V。
(1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“a”或“b”)端。

(2)当开关闭合后，发现小灯泡不亮，终过分折，同学们猜想了一些可能的原因，见上表。
请根据同学们的猜想，在表中写出对位的电压表和电流
猜想
电压表
示数情况
电流表
示数情况
灯泡断路

灯泡短路

表的示数情况。
(3)故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组
小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根
据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其
两端电压变化关系的图像(如图所示)。分析图像可
知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为 Ω。
(4)从图像还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐
渐_______(选填“变大”或“变小”)，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是
______________________________________________________________________。
(5)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出
它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?请说明理由。

(6)该实验的整套装置还可以用于其它实验，请举出一例。
答案：(1)图（略） a
猜想
电压表
示数情况
电流表
示数情况
灯泡断路
接近3V
接近0
灯泡短路
0
有示数
(2)

（3）10 （4）变大 电压增大时，小灯泡功率增大，灯丝温度升高
（5）不同意。灯丝在不同电压下阻值不同，主要不是由实验误差造成的，而是其真实值发生了改变，所以取平均值无意义。
（6）测量小灯泡的电功率

（09湖南益阳）20．在初中物理学生实验操作毕业考试中，小红同学做的实验是测量电阻R的阻值，她没有连完的电路如图7所示，电源电压3V，待测电阻的阻值大约在5~10Ω。请你帮她完成下列实验内容：
（1）本实验中电流表应该选择合适的量程是 。
（2）根据实验要求，将图7 中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端。
（4）实验中，电压表和电流表的示数如图8所示，则待测电阻R的阻值是 Ω。
答案：（1）0~0.6A （2）略 （3）A （4）6

23．（09·天津）在“测量未知电阻R的阻值"实验中：
(1)请你用笔画线代替导线把图l0中的器材连接成实验电路。

(2)请把第二次测量时，图11所示的电压表和电流表示数填入表2中相应的空格。

表2
次数
1
2
3
电压／V
1.1

2.3
电流／A
0.22

0.46

（3）处理表2中所记录的各次实验数据，得出待测电阻R的阻值为 Ω。
答案：(1)电路连接见右图 (3分)
(2)1．6(1分)；O．32(1分)
(3)5(1分)
评分要点：电路出现短路不给分。电流表、电压表、滑动变阻器、电池组连接各占1分(三处及以上错误扣3分)。
20．（09赤峰）如图所示为某同学测定小灯泡电阻的实物连接图。

（1）图中有两处明显连接错误，请指出来：
①
②
（2）电路改正后闭合开关，发现电流表的指针偏转，电压表指针没有偏转，则该故障的原因是 （填下列故障原因的代号）
A．小灯泡接线短路 B．电源接触不良
C．小灯泡接线断路 D．电流表接线短路
（3）排除故障后闭合开关，电流表和电压表的示数如图1甲、乙所示，则电流表的读数为 A，电压表的读数为 V，小灯泡的电阻为 Ω。
答案：（1）导线直接接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱上了（1分） 电压表正负接线柱接反了（1分）
（2）A（2分） （3）0.26（2分） 2.60或2.6（2分） 10（2分）
40. (09·宁夏)某同学做“测量小灯泡电阻”的实验，所用实验器材均完好。
（1）下图甲是测量灯泡电阻的电路图，请你在○里填上合适的电表符号。
（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。
乙
甲
R
P
S
·
·

（3）该同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不变。导致上述现象的两个操作错误是
① ；② 。
（4）该实验的原理是（用公式表示） 。利用该实验电路，你还能研究相关的哪一个问题？ 。
答案：（1）(1分)正确填上两个电表符号得1分。只填对一个电表符号不得分。
（2）(2分)正确连接电压表和滑动变阻器得2分。错一个扣1分。
（3）(2分) ① 电路连接好之前开关已闭合 ；② 滑动变阻器作为定值电阻接入电路 。
（4）(2分) R = U/I 测灯泡的电功率 （此空只要学生回答的合理可得1分）

26．（09·广西贵港）某同学利用如图（a）所示的电路测定RX的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压为6V保持不变。该同学实验步骤和操作均正确，闭合开关S，观察到电压表的示数为2．1V。当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置时，电压表、电流表的示数分别为3．0V、0．30A，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(b)(c)所示。

请在右表中将该同学未记录的数据填写完整，并计算出电阻值（计算电阻时，精确到0．1Ω，不必写出计算过程，只需填写数值）。

答案：0.20 10.5 10.0 2.3 0.22 10.5 10.3

33．（09·武汉）小明要测量电阻Rx的阻值（约100Ω），实验室能提供的器材有：学生电源（U = 3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值R = 50Ω）、开关各一个，导线若干。

（1）小明设计的实验电路图如图甲所示，请用铅笔画线代替导线，根据甲图将乙图中的实物图连接完整。
（2）当小明按照甲图连好实物电路后，闭合开关，发现电流表的指针能够偏转，电压表的示数为3V，产生这种现象的原因是 。
（3）在实验过程中，小明发现电流表指针偏转幅度太小，但他想了想，觉得不需要改变电路的连接方式，且不用读出电流表的示数，也能较准确地求出Rx的阻值。他的做法是：将滑动变阻器的滑片移到 ，读出 ，则Rx= (用字母表示)。
答案：（1）如图所示．（2）滑动变阻器接入电路中的阻值为0（或“滑动变阻器的滑片滑到最左端”、“滑动变阻器被短路”等） （3）最大阻值处（或“最右端”） 电压表的示数Ux（或“Rx两端的电压Ux）

31．（09·辽宁十二市）甲图是小明做“测小灯泡电阻”实验时所连接的实物电路图：

（１）如果将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,试触开关时会出现的现象是（ ）
Ａ．电流表无示数 Ｂ．小灯泡不亮 Ｃ．电压表有示数 Ｄ．一切正常
（２）经检查发现图甲中的实物电路连线有错误。请在错误的连线上划“×”，并在图甲中改正过来。
（３）移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的示数如乙图所示，此时小灯泡的电阻值为 Ω。
答案：

41．（09·深圳）热敏电阻与温度有关。图8是探究热敏电阻Rx大小与温度变化关系的电路图，得到数据如下表所示：

(1)在实验开始前，滑动变阻器R0的滑片应放置于最＿＿＿＿端(填“左”或“右”)；
(2)第二次实验的电压表指针位置如图9所示。请将电压表的读数及对应的电阻值填入上面的表格中。
(3)根据实验数据可得到的结论是：热敏电阻Rx的阻值随温度升高而＿＿＿＿＿＿＿。(填“变大”、“变小”或“不变”)
答案：(1)右 （2）13.5 67.5 （3）变大
38. （09·凉山州）小丽在做“测量小灯泡电阻”实验时，实验桌上备有一下器材：电源（两节新干电池）、待测电阻、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干。

（1）在图中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（要求：1、当滑片向右移动时灯泡变亮；2、导线不得交叉）
（2）在闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于端________（选填“A”或“B”）
（3）她将电路连接好之后，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则电路的故障可能是__________________________________________。
（4）右图是小丽在一次测量中电压表和电流表的示数，则小灯泡的电阻为_________Ω。
答案：

三、课后练习
1．如图是伏安法测电阻的电路图.当开关闭合时，电流表和电压表的示数如下图中指针所指，由此可知电路中R两端的电压U=              伏，电流强度I=       安.所以电阻R=       欧.如果开关S打开，则电流强度 安，电压 伏，电阻 欧.

2．如图所示是某同学设计的伏安法测电阻的实验电路，图中①是      表，②是      表，为使①表的读数增加，变阻器的滑片P应向       移动；为使②表读数减小，变阻器的滑片P应向       移动.

3．伏安法测电阻时，使用的电源电压是15伏，电压表有0~3伏和0~15伏两个量程，电流表有0.6安和3安两个量程，估计待测电阻的阻值约为10欧.则电压表应选择量程             ，电流表应选择量程           .
4．在用电压表和电流表测出导体电阻的实验中.
（1）此实验的原理是：                     
（2）在虚线框内画出实验电路图，并把图的实物对应连
接起来.（滑动变阻器接线柱A必须使用）
（3）实验中应测量物理量是        和          ，分别用          和        测量.

（4）连接电路时，开关应       ，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于       端（填“左”或“右”），滑动变阻器的作用是：                         

（5）某次实验，电流表和电压表的示数如图所示，
该次实验测得的电阻 为      欧.
（6）如果要使电流表的示数变为0.4安，滑动变阻器滑片应向实物图中        端移动（填“左”、“右”），此时电压表示数为          伏.
（7）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数却有明显偏转（示数较大），则电路中发生故障的原因是              .
5．给你一个电流表、一个电池组，一个开关、一个已知阻值的电阻，导线若干，如何测出未知电阻 ？
（1）画出你设计的电路图；
（2）简要说明测量步骤；
（3）写出 的表达式.

参考答案
1．0.7  0.1  7  0  0  7
2．电压表  电流表  右  左
3．0~15伏  3安
4．（1）根据欧姆定律 得 .
（2）电路图和实物图如下图所示.

（3）电阻两端电压  通过电阻的电流  电压表  电流表
（4）断开  左  改变被测电阻两端电压
（5）5
（6）左  2
（7）被测电阻两端接线柱接触不良
5．（1）电路图如图所示
（2）把 与已知阻值的电阻R并联在电路中，用电流表分别测出通过 及已知阻值R的电流 和
（3）