2023年上海初三物理电学实验---伏安法测电阻附超详细解析答案.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 电学实验专题-伏安法测电阻 实验四:伏安法测电阻 伏安法测电阻,是初中物理中的一个重要实验。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、概念 1.定义:用电压表和电流表分别测某一导体两端的电压和通过电流,根据欧姆定律I=U/R的变换公式 R=U/I 求得导体电阻的方法。2.实验依据:R=U/I 3.测量的物理量:U,I 4.实验电路图 5.实验步骤:(1)根据电路图连接实物。实验时注意事项:熟悉伏安法测电阻的实验电路图。连接电路时,滑动变阻器
2、的电阻处于电阻最大的状态,开关应断开。对于三个基本电路仪器的连接处理:连接完毕,在待测电阻值无法估计时,电流表、电压表都应选大量程或用试触的方法选择量程以免损坏电表。实验中存在误差。为了减小误差,应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。(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。6.数据的记录:多次测量求平均值。.知识结构 滑动变阻器 变阻(“一上一下”)阻值最大(“滑片远离下接线柱”)_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 _
3、联在电路中 电压表“_”接线柱流入,“_”接线柱流出 量程选择:学习必备 欢迎下载 物理量 实验次数 电压(伏)电流(安)电阻(欧)Rx 阻值(欧)1 2 3 7.滑动变阻器的作用:多次改变待测电阻两端电压和通过它的电流,实现多次测量,取平均值,减小误差。8.改变待测电阻两端电压的操作方法:串联接入一个滑动变阻器,改变滑片的位置或更换电池节数。9、解题方法:U=U1+IR滑 【例 1】()“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验相比较:需要测量的物理量 (选填“相同”或“不同”),实验目的 (选填“相同”或“不同”)。“探究电流与电压关系”实验中,进行多次实验,是为了 ;“伏安法测电阻
4、”实验中,进行多次实验,是为了 。Tips:本题来自 20XX 年松江区一模卷第 24 题,这道题引出了伏安法测电阻和探究电流电压关系的实验目的的不同,起到承上启下的作用。Key:(5)相同;(6)不同;(7)得出普遍规律;(8)(多次测量取平均值,)减小误差。题型分类:题型一:填表.典例精讲 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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载【例 1】()在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图 14 连接电路进行实验。电源电压保
5、持不变,所用滑动变阻器上标有“20 2A”字样。(1)在闭合电键 S 前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中_端。(选填“A”或“B”)(2)他实验步骤正确,刚闭合电键时,将电压表、电流表的示数记录在序号 1 中。接着,他移动滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为 10 欧),将电压表的示数 2.5 伏记录在序号 2 中。当他将滑片移动到 A 端时,将电流表的示数 0.36 安记录在序号 3 中。请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。(计算电阻时,精确到 0.1 欧)Tips:本题来自 20XX 年虹口区一模第 25 题,解决此类问题需要谨记串联电路的特点,即可迎刃而解!
6、Key:(1)B (2)小试牛刀:()某同学用蓄电池、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,电源电压保持 6V不变。其电路连接情况如图 21 所示。(1)观察图21的电路连接情况可知,a表是_表(选填“电压”或“电流”)。请指出此电路的连接需要改进的是(只需指出一处):_。(2)闭合电键,当滑片在某个位置时,电压表、电流表的示数已填入表中。不久电压表意外损坏,该同学继续实验,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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电
7、在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载 0.200.58 安。根据该实验情况,请在下表中补上有关数据,并求出 RX的阻值。(计算电阻时,精确到 0.1 欧)Tips:本题来自 20XX 年闵行区一模卷第 31 题,我们可以这样提问学生:“本题与例题之间有什么相似之处?又有什么不同呢?解题的时候需要注意什么呢?”Key:(1)电压;滑片应移至滑动变阻器接入电路的阻值最大/滑片应移至最左端。(2)题型二:求阻值、电源电压 例 2.()在测量某一定值电阻 Rx阻值的实验中,张王同学选定了如下左图所示的器材进行实验。实验过程中,由于张王同学的疏忽,做完实验后他
8、才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。(1)请你帮助张王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入上述表格中,并写出你所依据的物理规律是 ;(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为_欧(小数点后保留一位数字);电压(V)电流(A)电阻()电阻()1 2.7 0.28 2 0.2 3 0.58 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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载(3)根据实验所需电路,用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接;(4)滑 动 变 阻 器
9、 在 实 验 中 除 能 起 保 护 电 路 的 作 用 外,另 一 个 主 要 作 用 是 。Tips:本题来自 20XX 年静安区二模卷第 4 题,我们可以这样问学生:“(1)什么时候电流最大?(2)什么时候电压最大?”Key:(1)从左向右依次填入 010,018,030,042,050;依据是:电阻一定时,通过电阻的电流随电压的增大而增大(2)5.1(3)实物图连接略(4)(改变电阻两端的电压和通过的电流,)多次测量求平均值 小试牛刀:()某同学用电压表和电流表测定电阻 R1的阻值,实验用的电源电压不变,滑动变阻器上标有“20 2A”字样。他正确连接实验电路,实验步骤正确,闭合电键 S
10、,观察到电压表和电流表示数分别为 2 伏和 0.2 安。该同学继续实验,又测得两组数据,记录在如下表格中。请完成以下各项要求(计算结果保留 1 位小数):(1)该同学所用电源电压为 伏;(2)待测电阻 RX的阻值为 欧;(3)该同学设想进行第 4 次实验:通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 1.5 伏,再观察电流表示数。请问这次设想能否实现 (选填“能”或“不能”),主要原因是 。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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载 T
11、ips:本题来自 2009 嘉定区一模卷第 25 题,解题技巧与例题同.Key:(1)6;(2)10.2(3)不能;滑动变阻器阻值太小或电源电压太大。例 3.()根据“用电流表、电压表测电阻”的实验,完成下列要求。(1)根据图 14(a)所示电路,闭合电键前应该将变阻器的滑片 p 移至最_端(选填“左”、“右”)。(2)实验所用滑动变阻器标有“20 2A”字样,电源电压为 6 伏且不变,所有元件均完好。闭合电键,在移动滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为 0.2 安0.58 安,根据这一信息,可以测出的电阻值分别为_欧和_欧。(3)移动变阻器滑片 p 至某一位置时,电压表、电流表的示数分别
12、如图 14(b)、(c)所示,则待测电阻的阻值为_欧。(4)根据以上测得的数据,接下来要做的一项工作是:_。Tips:本题来自 20XX 年青浦区一模卷第 25 题,此类题型关键在于学生能不能意识到“(1)什么时候电流表会显示最大?(2)什么时候电压表会显示最大?(3)最大是多少?(4)和电源电压之间有什么关系?”Key:左;10 欧;10.3 欧;10 欧;求平均值 题型三:电表读数及操作不当问题 例 4.()在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,甲、乙两同学各自用完全相同的器材测定同一规格的电阻,且所用电源的电压保持不变。连接电路时,他们均先将变阻器的滑片置于一端,然后将变阻器与其它所需
13、器材串联,并将电压表并联在待测电阻两端。甲同学闭合电键后,电压表的示数如图 14(a)所示。乙同学连接完最后一根导线后,就观察到电压表和电流表的示数如图 14(b)和(c)所示。图(a(b)(c)S R 3 15 V 0.6 3 A 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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载(a)(b)图 12 甲、乙两同学相互讨论后,发现了各自实验操作中的不当之处,其中乙同学的操作不当之处为 。该实验所用电源的电压为 伏,滑动变阻器的最大阻值为 欧
14、。甲同学重新且正确实验,观察到电压表、电流表的示数分别为 1.7 伏,0.16 安,此时待测电阻的阻值为 欧(计算结果保留 1 位小数)。Tips:本题来自 20XX 年静安区一模卷第 29 题,解题技巧与例题同,但需要注意最后一小题计算结果需保留 1 位小数.Key:(11)连接电路时,电键已闭合 (12)3;(13)20。(14)10.6 小试牛刀:小王同学在“用电流表、电压表测电阻”的实 验中,将最后一根导线连接完毕后,发现电流表和电压表都有 较大的示数,其原因可能是:和 。他 在发现问题后,重新进行实验,前两次测得的电阻值分别为 5.2 欧 和 5.4 欧。第三次测量时,电流表和电压表
15、的示数如图 12(a)、(b)所示,则第三次测得的电阻值为 欧。该待测电阻的阻 值为 欧。Key:在连接电路时,电键处于闭合状态;滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处;5.0;5.2。题型四:电路异常及故障判断 例 5.()小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。小华正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,两电表的示数如图 19 所示。接着移动变阻器的滑片到另一(a)(b)(c)图 14 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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连
16、接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载 端时,观察到电流表的示数逐渐增大为 0.58 安,而电压表的示数始终保持不变,则他在连接电路时存在的问题是 。经过思考,小华重新实验,他正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度仍与图 19 所示一致。则小华同学在实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为 欧。继续移动变阻器的滑片,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为 0.2 安。则此时测得Rx 的阻值为 欧。滑 动 变 阻 器 在 该 实 验 中 可 以 起 到 保 护 电 路 的 作 用,而 且 还 可 以 起 到 作用。Tips:本题来自
17、 20XX 年杨浦区一模卷第 28 题,重点在最后一小问,很多学生的答案都是“多次测量取平均值”,造成遗漏,所以这时候教学过程中我们需要提问一下学生:“为什么滑动变阻器可以实现多次测量取平均值呢?它是通过什么来实现呢”Key:电压表并联在电源两端;50;12.5;改变待测电阻两端的电压,多次测量,取平均值,减小误差。小试牛刀:25某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,用若干节干电池作电源,所用滑动变阻器上标有“10 2A”字样。(1)他们连接的电路中还有一根导线尚未连接,如图 15(a)所示。请用笔画线代替导线补上,补上后的电路能够测未知电阻 RX。(2)实验开始,他们闭合电键,发现
18、无论是按补上导线后的图 15(a)还是按图 15(b)的操作,甚至改变滑动变阻器的滑片位置,所看到的现象均为电流表有示数,电压表无示数。经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。于是决定在不使用电压表的情况下继续实RX A B C RX A B C(a)(b)图 15 AV图 19 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概电路图连接实物实验时注意事项熟悉伏安法测电阻的实验电路图连接电在电路中接线柱流入接线柱流出量程选择联在电路中接线柱流入接线柱学习必备 欢迎下载 验,并且分别测出了电路中最小电流 I1和最大电流 I2。接着改变干电池的节数,又重复做了两次实验。请在虚线方
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