第3节 “伏安法”测电阻 素养目标 通过实验理解欧姆定律的应用。 ◎重点:会利用伏安法测量未知电阻的阻值。 【合作探究】 学校的物理实验室里,有一盒电阻,上面标注着5 Ω、10 Ω、15 Ω等不同的阻值。 问题:你能根据所学电学知识,设计实验测量这些电阻的阻值吗 任务驱动1“伏安法”测定值电阻阻值 1.提出问题: 2.设计实验与制订计划: (1)实验目的:测量定值电阻的电阻。 (2)实验原理:R=。 (3)实验设计: ①根据实验原理R=。由此可知,求电阻就要知道待测电阻两端的电压、通过电阻的电流。所以选择 和 分别测量电阻Rx的电压和电流,且初步设计电路图如下: ②Rx的阻值为定值,测量过程中存在误差,可采取多次测量求平均值的方法减小误差,为了多次测量,需要改变Rx两端的电压和通过的电流。此时有两种方法:一种是改变电源电压,另一种是在电路中串联一个滑动变阻器,为了操作方便和电压调节的可连续性,并且避免电流过大引起电路安全问题,宜采用第二种方法,此时电路图如下: (4)实验器材:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、定值电阻、开关各一个、导线若干。 3.进行实验与收集证据: (1)按所设计电路图连接实验电路。 (2)检查无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器接入电路中的电阻,分别读出电压表、电流表的读数,填入表格。 (3)实验记录: 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电阻平均 值/Ω 1 2 3 4.分析与论证: 定值电阻的阻值为 Ω。 【答案】任务驱动一 1.如何利用电压表和电流表等器材测量一段导体的电阻 2.电压表 电流表 任务驱动2测量小灯泡电阻 1.实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电阻。 2.实验原理: 。 3.实验设计:电路图设计: 4.实验器材: 。 5.进行实验与收集证据: (1)按所设计电路图连接实验电路。 (2)检查无误后,闭合开关S,调节滑动变阻器,多次改变小灯泡两端的电压,并分别读出不同电压下电流表的示数,小灯泡的电压和对应通过的电流填入下面表格中。 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电阻平均 值/Ω 1 2 3 6.分析与论证: 根据实验数据画出小灯泡的I-U图像: (1)小灯泡的电阻呈现什么样的变化规律 ,其原因是 。 (2)小灯泡的电阻是否需要用多次测量的结果求平均值 。 【答案】任务驱动二 2.R= 3. 4.电源、滑动变阻器、电流表、电压表、小灯泡、开关各一个、导线若干 6.(1)小灯泡的电阻随着其两端电压的增大而增大 小灯泡灯丝的电阻因温度的升高而增大 (2)不需要;因为小灯泡在不同电压下工作时的电阻是变化的,求平均值没有意义 任务驱动3交流与评估 1.为什么要多次测量 测量定值电阻和小灯泡的电阻时多次测量的目的是否相同 。 2.滑动变阻器在电路中的作用: ; 若在缺少电压表或电流表的情况下,补充一个阻值已知的定值电阻,能否测量未知定值电阻的阻值 如果能,请尝试设计电路图即简述实验步骤。 【答案】任务驱动三 1.多次测量定值电阻的电阻值是为了求平均值,减小测量误差,而多次测量小灯泡的电阻值时是为了得出小灯泡在不同电压下工作时的电阻变化规律 2.保护电路、测定值电阻阻值时,改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值减小误差;测小灯泡电阻时,改变小灯泡两端的电压和通过其中的电流,多次测量,得到不同电压下小灯泡的不同阻值 3.略 ... ...
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