王林同学准备利用如图所示的器材做“伏安法测电阻”的实验.
(1)将图甲中的器材连成实验电路.
(2)电路连好检查无误后,闭合开关,移动变阻器滑片,从电压表和电流表上读出数据为2V和0.2A,于是他得出结论:被测电阻的阻值是10Ω.针对以上实验过程,你认为存在什么问题?
(3)做完上面实验后,他将被测电阻取下,在原位置接入了一个“220V 100W”的灯泡,移动滑片后,电压表和电流表示数如图乙所示,由此测出灯丝的电阻为________Ω.
(4)根据测出灯泡的阻值和灯泡上标出的数据进行分析,你又发现了什么问题?并解释其原因.
解:
(1)要测量电阻R的阻值,为多次测量取平均值减小误差,需要改变待测电阻两端电压,所以滑动变阻器与待测电阻串联;测量原理是R=,所以电流表与电阻串联,电压表与电阻并联.
(2)只进行一次测量,虽然利用电流、电压可以计算出电阻,但实验次数太少,误差较大,应该多测几组数据.
(3)由乙图知,灯泡两端电压为U=6V,通过的电流为1A,灯丝电阻为
R===6Ω
(4)答:室温下用“伏安法测电阻”测出的电阻6Ω,通过标识算出的电阻R==484Ω,两次得到的阻值相差较大.
原因:灯丝的电阻随温度升高而增大.
故答案为
(1)实物连接如右图
(2)没有多次测量取平均值
(3)6Ω;
(4)室温下用“伏安法测电阻”测出的电阻6Ω,通过标识算出的电阻R==484Ω,两次得到的阻值相差较大.
原因:灯丝的电阻随温度升高而增大.
(1)连接电路时,要注意待测电阻与滑动变阻器的接法,电压表、电流表的接法以及量程的选择和电流方向;
(2)实验不可避免地存在误差,为减小误差,应多次测量取平均值;
(3)电压表选择的是0~15V量程,电流表选择的是0~3A量程,读出电流和电压,利用公式R=计算出电阻;
(4)根据灯泡规格计算出的电阻,是灯丝正常发光时的电阻,此时灯丝温度非常高;上面计算的是灯丝在常温下的电阻值.
点评:对于同一灯泡,灯丝材料、长度、横截面积都不变,但温度变化较大,导致电阻值发生明显变化.