伏安法测电阻及其拓展

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1、学科教师辅导讲义讲义编号：组长签字：签字日期：学员编号：年级：课时数：学员姓名：辅导科目：学科教师：课题伏安法测电阻及其拓展授课日期及时段教学目标重点、难点教学内容（一）伏安法测电阻　　伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Ｒx的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出Ｒx的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。　　1．原理：由欧姆定律推出　　2．电路图：（见图1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3．器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（1

2、0Ω）、滑动变阻器、导线。　　4．注意点：　　ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。　　ⅱ滑动变阻器的作用：　　（1）保护电路；　　（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。　　ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。　　5．实验步骤：　　（1）根据电路图把实验器材摆好。　　（2）按电路图连接电路。　　（在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）　　（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：

3、移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1　　2微弱发光1.5　　3正常发光2.5　　　　同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度升高。　　（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。　　6．分析与论证：　　展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。　　是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？　　难点突破：（我们对比一个实验如图2：用

4、电压表、电流表测定值电阻的阻值R）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　发现：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。　　通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。）　　那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。（二）测电阻的几种特殊方法1．只用电压表，不用电流表　　方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先用电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电

5、压为Ｕ0。根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值为：　　用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。　　　　　　方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1，再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　根据分压公式可计算出Ｒｘ的值：　　方法三：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图5所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数Ｕ1；

6、把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数Ｕ2。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值：　　以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“伏阻法”。2．只用电流表，不用电压表　　方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。先后用电流表测出通过Ｒ0和Ｒｘ的电流分别为Ｉ0、Ｉx，根据测得的电流值Ｉ0、Ｉx和定值电阻的阻值Ｒ0，根据分流公式可计算出Ｒｘ的值为　　　　　　方法二：用图7所示的实验电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。先闭合开关Ｓ１，读出电流表的示数为I1，再断开Ｓ１闭合Ｓ２

7、，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　根据分流公式可计算出Ｒｘ的值：　　方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知Ｒx的阻值。　　具体的作法：是先闭合开关S1，读出电流表的示数为I１，再同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I１、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　计算过程如下：设电源电压为Ｕ，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式Ｕ＝Ｉ(Ｒx+Ｒ),可得Ｕ＝I１