初中物理单表测电阻的方法主要有伏安法以及伏阻法和安阻法。以下是这两种方法的详细说明以及相关例题。
一、伏安法(用电压表和电流表测电阻)
1. 实验原理:欧姆定律 I=U/R,或者 R=U/I。
2. 实验步骤:
(1) 连接电路,注意开关闭合前应使滑动变阻器滑片位于阻值最大处,滑动变阻器应放在下面。
(2) 多次测量电阻两端的电压和通过的电流,并记入表格中。
(3) 断开开关,整理器材。
3. 表格设计:根据实验数据设计表格。
相关例题:
【例题】某同学用伏安法测电阻,实验器材及电路图如图所示,其中待测电阻Rx约为10欧,电源为3V的固定电源。
(1)请指出图中存在的错误或不妥之处,并说明如何改正。
①错误之处:______;改正:______。
②错误之处:______;改正:______。
(2)该同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到一端时,电压表、电流表的示数如图所示,此时电压表示数为______V,电流表示数为______A。
(3)该同学在实验中多次测量求电阻值的平均值,其目的是______(选填“A”或“B”)。
A. 避免偶然性,减小误差
B. 避免操作中的电流、电压变化对电阻的影响
【分析】
(1)①电流表应选择小量程且与Rx串联;滑动变阻器应采用一上一下的连接方式;②滑动变阻器滑片应处于最大阻值处;电压表应选择大量程。
(2)由图可知,电压表量程是$0 - 3V$分度值为$0.1V$,电流表量程是$0 - 0.6A$分度值为$0.02A$,所以电压表示数是$2.8V$,电流表示数是$0.3A$。
(3)多次测量求电阻值的平均值是为了减小误差。
【解答】
(1)①电流表选择量程偏小;将电流表换大量程;②滑动变阻器滑片在最左端;将滑动变阻器滑片移到阻值最大处(2)2.8;$0.3$;A
二、伏阻法和安阻法(伏伏法与安安法测电阻)
伏伏法和安安法测电阻需要两个电压表或电流表和一个已知阻值的定值电阻(已知阻值)去测量待测电阻的阻值。由于电压表、电流表本身内阻的影响,这两种方法相对于直接用欧姆定律测量电阻的方法更精确。
相关例题:
【例题】某同学用伏安法测电阻时,设计了如图所示的电路图。他选择的器材中有:电压表、电流表各一个、电源一个、滑动变阻器一个、待测电阻Rx一个。他连接电路后闭合开关时发现两个电表的指针偏转均超过其量程的一半,为了不损坏电表和待测电阻,该同学应该采取的措施是( )
A.更换电压表B.更换电流表C.更换电源D.适当增大滑动变阻器接入电路的阻值
【分析】本题考查了伏安法测电阻的实验中电表的改装问题及故障分析。由于电压表、电流表本身内阻的影响,当指针偏转超过其量程的一半时可能损坏电表或待测电阻,所以应采取措施减小电表的示数或减小待测电阻的电流。由于滑动变阻器可以改变待测电阻两端的电压和电路中的电流,所以适当增大滑动变阻器接入电路的阻值可以减小待测电阻两端的电压和电路中的电流。故D正确。
【解答】D
三、单表测电阻的其他方法
除了上述方法外,还可以利用万用表或单刀双掷开关配合灯泡等器材进行测量。这些方法需要一定的技巧和经验才能准确测量。
以上就是初中物理单表测电阻的方法以及相关例题。需要注意的是,无论使用哪种方法,都需要正确连接电路、正确选择电表量程、正确操作电表等步骤,以确保实验的安全和准确。
初中物理单表测电阻方法:
可以使用伏安法(伏特表示电压,安培表示电流)通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算电阻值。具体步骤如下:
1. 将电压表与电阻并联,测量电阻两端的电压。
2. 将电流表与电阻串联,测量通过电阻的电流。
3. 根据欧姆定律的公式I=U/R,可计算出电阻值。
相关例题:
例题:某未知电阻Rx阻值为R,电源电压为U,请设计一个测量Rx阻值的电路图,并写出测量步骤和计算方法。
解答:
1. 电路图:将电压表与Rx并联,将电流表与Rx串联,电源、开关串联在电路中。
2. 测量步骤:
(1)断开开关,将电压表与电流表串联接入电路中;
(2)闭合开关,调整电压表和电流表的指针位置,使其指向适当位置;
(3)观察电压表和电流表的示数;
(4)根据欧姆定律的公式I=U/R,可计算出Rx的阻值。
3. 计算方法:根据欧姆定律的公式I=U/R可得Rx=U/I。由于电压表测量的是Rx两端的电压,电流表测量的是通过Rx的电流,因此可得到Rx=U/I=U/(U/R)=R。所以,Rx的阻值为R。
初中物理单表测电阻的方法通常使用伏安法,通过测量电阻两端的电压和通过的电流来计算电阻值。具体步骤如下:
1. 连接电路,将电压表并联在电阻两端,电流表串联在电路中。
2. 闭合开关,调整电阻两端的电压,并记录在电压表上。
3. 保持电阻两端的电压不变,记录下通过电阻的电流值。
4. 多次改变电阻两端的电压,重复步骤2和3,求出电阻的平均电流和电压。
5. 根据欧姆定律 R = U/I,计算出电阻值。
相关例题和常见问题可以帮助我们更好地理解和掌握单表测电阻的方法。
例题:一个未知电阻Rx的阻值为多少?实验室提供了以下器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。请设计实验电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。
常见问题:
1. 在测量电阻时,如何选择电压表和电流表的量程?
答:根据欧姆定律和电源电压选择合适的量程,以确保测量准确度。
2. 在测量过程中,如何保持电阻两端的电压不变?
答:可以通过移动滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变。
3. 如何处理实验数据并计算未知电阻的阻值?
答:将实验数据多次求平均值,根据欧姆定律计算未知电阻的阻值。
通过这些方法和例题常见问题,我们可以更好地理解和掌握单表测电阻的方法,提高初中物理实验题的解题能力。