伏安法测电阻

核心提示实验思路: 欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I,这可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比?也就是说加在导体两端的电压U越高,导体的电阻R就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻R就会越小? 电阻是物质的属性,是由导体本身因素(材

实验思路:

欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I,这可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比?也就是说加在导体两端的电压U越高,导体的电阻R就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻R就会越小?

电阻是物质的属性,是由导体本身因素(材料、长度、粗细)决定的(另外,还与温度有关系),不会因通电情况的不同而不同。这与以前学过的密度ρ=m/V只与物质本身特性有关而与那块物质的质量大小、体积大小无关一样。

用伏安法测量电阻是一个重要的实验,实验中要综合应用多种电学仪器,应以严谨的态度、细致的操作完成这个实验。

实验目的:

1.知识与技能:应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法;会同时使用电压表与电流表,了解钨丝的电阻特性。

2.过程与方法:通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。

3.情感、态度与价值观:实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养,爱护实验器材。

仪器和材料:电流表、电压表、电源(蓄电池或干电池组),滑动变阻器、单刀开关、导线若干。

过程与方法:

(1)首先自己设计电路图(参考课本图,再在图基础上,画出包括电源、开关、滑动变阻器在内的电路图)。?

(2)根据实验设计,选择实验器材,同时要重温电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。?

(3)按照电路图连接电路,注意接线应有序进行,实物接线应和电路图一致。接线时,开关要断开,再根据实验需要接成通路、开路。每次读数后,开关要及时断开。

(4)实验中需要测量三组数据,这只要改变变阻器的滑片位置,开始时,滑片应置于最大阻值位置,实验时,将它的阻值逐渐由大向小调节,并尽量选择电流的读数只有1位小数的数值,以便于计算。

一、实验原理:p=ui

用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式p=ui计算电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率.这是物理学中常用的一种间接测量方法,这种方法又被称为伏安法.

二、实验器材

电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡及灯座、开关、导线若干.

三、实验电路图

如图15—28所示,由于需要多次改变灯泡两端的电压和电流,所以要使用滑动变阻器来调节.

四、实验步骤

1.按没计的电路图连接实物,并设计实验记录表格.

2.检查电路无误后,闭合开关s,移动滑动变阻器的滑片p,此时注意观察电压表的示数,当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时,停止滑动,并记下电流表的示数.代入p=ui公式算出小灯泡的额定功率.

3.调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数,代入公式p=ui,算出小灯泡此时的实际功率.

4.调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压低于额定电压,观察小灯泡的发光情况.并记下电压表和电流表的示数,代入公式p=ui,算出小灯泡此时的实际功率.

5.整理实验器材.

注意:在进行实验时应注意以下几点:

①电源电压应高于小灯泡的额定电压,例如,测定额定电压为2.5

v的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源.

②电压表的量程应大于小灯泡的额定电压,电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流.

③滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流,而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多,以使调节效果明显.

④根据串联分压原理进行判断,准确熟练地调节滑动变阻器,使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光.尤其在做第二次实验时,需小心调节滑动变阻器,以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡.

⑤开始连接电路时,要使开关断开,闭合开关前,要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处.

⑥开始实验前,要检查电路并试触,实验结束,要先断开开关,再整理电路

 
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