伏安法测电阻
【考情分析】
关于“伏安法测电阻”这一节主要设计实验电路图并连接实验电路、实验中滑动变阻器的作用、实验步骤正确性及顺序、实验数据记录表格的设计、实验中的注意事项、关于伏安法测电阻的误差及产生原因分析。
【知识点睛】
伏安法测导体电阻
1实验原理：根据欧姆定律的变形公式，用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过其中的电流，就可以求出这段导体的电阻，这种方法叫做伏安法。
2实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。
3实验电路图
4实验步骤：
（1）按如图所示的电路图正确连接电路
（2）检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置，使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3，观察电流表的示数，每次对应的电流值为I1、I2、I3，分别填入设计的表格中
（3）根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3，求出它们的平均值
5滑动变阻器在本实验中的作用
（1）保护电路
（2）改变导体两端的电压，使其成倍数地增加
（3）多次测量求平均值
例1在“测定小灯泡的电阻”实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）：
（1）如图所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①____________________________
②____________________________
（3）丙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来他们应________
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）小芳连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，经检查所有器材均完好．你认为出现上述现象的原因是________________________．
（1）原电路中，电压表测电源电压，是错误的；电压表应测灯的电压，应将连接电压表“3”接线柱与变阻器右下接线柱的连线去掉，将电压表“3”接线柱与灯的右接线柱连接起来，如下所示：
（2）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，说明连接电路时，开关没断开；很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯损坏，是因为变阻器接入电路中的电阻不是最大；
（3）丙组同学闭合开关后，但电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不亮，可能是因为电路中的电流太小的原因，所以，应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光．选C；
（4）当变阻器连入电路中的电阻变小时，电路的总电阻变小，根据欧姆定律，电流变大；变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压原理，变阻器分得的电压变小，由串联电路的电压规律可知，灯两端的电压变大；
由题知，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，
故可判断是电压表接在了滑动变阻器两端
【答案】
（1）见解析
（2）①连接电路时，开关没断开②变阻器接入电路中的电阻不是最大
（3）C
（4）电压表接在了滑动变阻器两端
【总结】
滑动变阻器滑片的移动，结合欧姆定律进行判断
例2小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图
（1）闭合开关前，应向________端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小．
（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是_______A．这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数____________（选填“变大”“变小”或“不变”）．换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I-U图象如图丙的A所示．
（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由（作出判断并说出理由）
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙的B所示．你认为错误的由于可能是_________________．
（3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，通过灯电流越大，根据P=UI灯的功率越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求灯丝电阻的平均值；
（4）丙图中的B图象，随着电流的增大，电压减小，正好与A图象相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器两端．
【答案】
（1）A
（2）0.26变大
（3）不同意灯丝的电阻受温度影响，不是一个定值，取平均值没有意义
（4）电压表接在了滑动变阻器两端
【总结】
伏安法测电阻实验中滑动变阻器使用、电路故障原因与现象的对应关系、影响电阻的因素等知识点，涉及知识点多，综合性强．其中，分析电路故障、从图象变化规律得到电阻变化规律是此题的难点
1.如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω).
(1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片右移时电阻变大).
(2)某次测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图2所示,则待测电阻阻值为________Ω.为减小误差,可用________改变待测电阻两端的电压来进行多次测量求平均值.
(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如下表:
分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越________,原因是________.
2.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干.
(1)图甲是实验的电路图.小明按照电路图连接电路时,开关应________.
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动.他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是________.
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为________A,Rx=________Ω.
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量.如图所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路.
① 请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.(只添加一条导线).
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I 1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1).
②请你用I1、I2和R0表示Rx,则Rx=________.
【答案】
1.
（1）
（2）11滑动变阻器
（3）小灯丝电阻受温度的影响
2.
(1)①断开②bc间断路③0.32 5Ω
(2)
①
①
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