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用电流表和电压表测量电阻

学会用伏安法测量定值电阻和小灯泡的电阻,理解多次测量求平均值的意义,认识灯丝电阻随温度的变化。

动手做实验 · Virtual Lab

点接线柱连导线,自己动手搭电路

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

点一个接线柱,再点另一个接线柱,就连上了一根导线 · 点导线可以拆掉

第 1 步

连接电路

原理:用电压表测出 Rx 两端的电压 U,用电流表测出通过它的电流 I,由 R = U / I 算出电阻。这种方法叫伏安法。

按电路图连接:电源、开关、电流表、待测电阻 Rx、滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻 Rx两端。滑动变阻器要「一上一下」接入电路。

电路图照着它连
S+−RxPR′AV
电流表 · 特写
012300.20.40.6A
没有接入电路
电压表 · 特写
0510150123V
没有接入电路
操作
文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 电池组(两节干电池)
  • 开关
  • 电流表
  • 电压表
  • 滑动变阻器(20 Ω)
  • 待测电阻 Rx
  • 小灯泡(2.5 V)及灯座
  • 导线若干
  1. 01

    断开开关,按电路图连接电路,把滑片移到阻值最大处。

    要点电压表并联在 Rx 两端,电流表与 Rx 串联。

  2. 02

    闭合开关,移动滑片,改变 Rx 两端的电压,记录三组电压和电流。

  3. 03

    根据 R = U / I 算出每次的电阻,求出平均值作为 Rx 的阻值。

    要点多次测量求平均值,可以减小误差。

  4. 04

    断开开关,把 Rx 换成小灯泡,测出小灯泡在不同电压下的电流,算出电阻。

    要点小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多,以免烧坏灯丝。

  5. 05

    比较小灯泡在不同电压下的电阻,分析电阻变化的原因。

现象

定值电阻三次的测量值很接近,相差是读数误差造成的;小灯泡两端的电压越高,灯越亮,算出的电阻越大。

结论

伏安法测电阻的原理是 R = U / I。定值电阻的阻值不变,多次测量求平均值可以减小误差;灯丝的电阻随温度升高而增大,小灯泡的电阻不能求平均值。

01 — Principle

实验原理

由欧姆定律 I = U / R 得 R = U / I。用电压表测出导体两端的电压 U,用电流表测出通过导体的电流 I,就能算出导体的电阻,这种方法叫伏安法。用滑动变阻器改变导体两端的电压,可以测出几组数据。

02 — Pitfalls

易错点

Q1测定值电阻时为什么要测三次求平均值?测小灯泡电阻时为什么不能求平均值?+

定值电阻的阻值不变,几次结果不同是误差造成的,求平均值能减小误差。小灯泡的电阻随温度变化,不同电压下的电阻本来就不同,求平均值没有意义。

Q2闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,是什么故障?+

与电压表并联的待测电阻(或小灯泡)断路了。这时电压表通过其他元件接在电源两极上,电路中几乎没有电流。

Q3移动滑片时,两个电表的示数都不变,可能是什么原因?+

滑动变阻器接错了:两个接线柱都接在下面(相当于一个定值电阻),或者都接在上面(相当于一根导线)。应「一上一下」接入。

Q4电流表和电压表的位置接反了,会怎样?+

电压表串联在电路中,电路中几乎没有电流:电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。一般不会烧坏电表,但测不出电阻。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 4
  1. 例 1

    伏安法测电阻的原理是( )

  2. 例 2

    某次测量中,电压表示数为 2.4 V,电流表示数为 0.24 A,则待测电阻为( )

  3. 例 3

    测小灯泡的电阻时,发现电压越高,算出的电阻越大,原因是( )

  4. 例 4

    实验中滑动变阻器的作用不包括( )

04 — Safety

安全提示

  • 连接电路时开关断开,闭合开关前滑片移到阻值最大处。
  • 测小灯泡电阻时,电压不要超过额定电压太多,防止烧坏灯丝。
  • 注意电表的量程和正负接线柱。

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