一、伏安法测电阻
1. 定义:使用电压表和电流表分别测量电路中某一导体的电压和电流,根据欧姆定律计算导体的电阻。这种方法称为伏安法。
2. 原理:根据I=U/R进行计算。
3. 电路图:如右图所示。
4. 步骤:
(1) 根据电路图连接实物,注意在连接时开关应断开。
(2) 检查电路无误后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,三次读取电流表、电压表的示数并记录下来。
(3) 计算三次Rx的值,求出平均值。
(4) 整理器材。
5. 讨论:
(1) 本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时保护电路(限流)。
(2) 测量结果偏小是因为有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx的电流,根据Rx=U/I得出电阻偏小。
(3) 如图为两电阻的伏安曲线,R1大于R2。
(4) 如果UI线是曲线,说明电阻随温度的变化而变化。
二、伏安法测灯泡的额定功率:
1. 原理:P=UI。
2. 电路图设计。
3. 选择和连接实物时需注意:电源需高于灯泡的额定电压;滑动变阻器需接入电路以调节电压;电压表需并联在灯泡两端;电流表需串联在电路中。
三、电热研究:
1. 实验目的:研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
2. 实验原理:通过煤油在玻璃管里的上升高度来判断电流通过电阻丝通电产生的热量。实验中采用煤油的目的在于煤油的比热容小,能在相同条件下更快吸热升温。
3. 计算公式:Q=I^2Rt(适用于所有电路)。对于纯电阻电路可推导出Q=UIt=U^2t/R=Pt等公式。
四、影响电阻大小的因素:
1. 实验原理:在电压不变的情况下,通过观察电流的变化来研究导体电阻的变化。也可以使用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化。
2. 实验方法:控制变量法。结论“电阻的大小与某一因素的关系”必须在“相同条件”下得出。
3. 结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
五、探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律):
1. 提出问题:电流与电压、电阻有什么定量关系?
2. 制定计划,设计实验:采用控制变量法,即保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
3. 进行实验,收集数据和信息。
