如图1所示是某实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中设计的电路图,
3、钳型表 这种表比较实用,不需要断开电路,直接可以卡在线路上测量电流。但这种不适合高压线路。
电流表及其使用方法、读数方法如下表
考点名称:影响电阻大小的因素
影响电阻大小的因素:
由公式:R=p*L/S可以知道,其中R表示电阻;p表示导电率,跟材料有关,比如金、银和铜的导电率较小,我们电线常用铝或铜代替,而铁等金属就比较大;L表示材料的长度,说明电阻和材料成正比;S表示材料的横截面积,说明电阻和材料的横截面积成反比。
在材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如石墨类导体。
易错点:
①电阻是导体本身固有的一种属性,不同导体的导电能力是不同的。
②绝缘体之所以能起到绝缘的作用,就是由于其电阻很大的缘故。
用控制变量法研究电阻大小的影响因素:
使用控制变量法的一般步骤是:
(1)明确研究的问题中有多少个物理量,搞清研究对象是哪个物理量。
(2)逐一研究这个物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系时,要使其他物理量保持不变。
(3)把这些单一关系综合起来。
考点名称:测量电功率的实验
测量电功率实验的目的和原理:
1. 实验目的:
1)测定小灯泡额定电压下的电功率;
2)测定小灯泡略高于额定电压下的电功率;
3)测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。
2. 实验原理:P=UI
根据公式P=UI,用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法,这种方法又被称为“伏安法”。
3. 实验方法:伏安法
伏安法测小灯泡的电功率:
实验电路图 | |||||||||||||||||||||
实验器材 | 电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干 | ||||||||||||||||||||
实验步骤 |
(1)按电路图连接好电路; (2)闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V,观察小灯泡的亮度,并记录电流表和电压表的示数。 (3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数(注意:小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。 (4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化,并记录此时电流表和电压表的示数。 (5)计算出三种情况下小灯泡的电功率 (6)断开电路,整理器材。 |
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实验表格 |
|
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实验结论 |
U实=U额,P实=P额,正常发光; U实>U额,P实>P额,比正常发光更亮; U实<U额,P实<P额,比正常发光更暗。 |
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注意事项 |
(1)选择的器材规格要合适,例如滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流; (2)连接电路时开关断开,滑动变阻器滑到阻值最大处; (3)使小灯泡的电压高于额定电压时,要注意观察电压表示数的变化,以免电压过高,烧坏小灯泡 |
伏安法测电阻与测功率的异同点:
测小灯泡的电功率 | 测电阻 | ||
相同点 | 所测物理量 | 灯泡两端的电压(U)和通过灯泡的电流(I) | |
电路图 | |||
连入电路时 |
开关断开,滑动变阻器位于阻值最大处 |
||
不同点 | 原理 | P=UI | |
计算公式 | P=UI | ||
滑动变阻器作用 | 保护电路,控制灯泡两端电压 | 保护电路,改变电路中的电流 |
补充:
(1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率,不是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率” 这一栏。
(2)伏安法测定值电阻时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压,因电阻阻值不变,这是为了多测几组对应的电压、电流值,多测几次电阻值,用多次测量求平均值来减小误差。
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