第17章 专题训练十二 变式法测电阻-2022-2023学年九年级物理上册人教版

第17章专题训练十二变式法测电阻-2022-2023学年九年级物理上册人教版一、实验目的本实验通过使用变式法测量电阻的方法，掌握使用变式法测量电阻的原理和操作技能；了解电阻的概念，并进一步了解电阻对电路的作用。同时，通过实验，培养学生的实际操作能力和实验数据的处理与分析能力。二、实验器材直流电源平行线圈（包括线圈盘、支架等）变阻器变压器电流表电压表电源线、连接线、导线等三、实验原理变式法测量电阻的原理是利用两个相互平行的长线圈，施加于其上的电流和通过线圈间的电压之间的关系，来求得线圈本身的电阻。变式法中使用的线圈一般为长线圈，通过长线圈的电流I产生的磁感应强度B，可以近似看作一个匝数等于I的长线圈的磁感应强度。若线圈的匝数为N，长度为l，则通过线圈的磁通量为Φ=NB。根据电磁感应的法拉第定律，线圈两端的感应电动势E等于磁通量变化率的负值乘以线圈的匝数，即E=-dΦ/dt=-NB/dt。当变阻器的阻值变化时，电路中的电流也会发生变化。根据欧姆定律，电阻R的电压V与电流I之间的关系为V=IR，即I=V/R。实验中，通过调节变阻器的阻值，使得变阻器两端的电压V变化一定的程度，即ΔV，同时记录电流的变化量ΔI。根据公式E=-NB/dt和I=V/R，可以得到E=-(ΔB/Δt)·N=-ΔV/Δt·N。根据该公式，可以计算出线圈的电阻R=S·N/ΔV/Δt。四、实验步骤搭建电路：将直流电源的正极和负极依次与变阻器、平行线圈和电流表相连，形成一个串联电路。调节电阻：通过旋转变阻器，调节电阻的阻值，使得变阻器两端的电压V变化一定的程度ΔV。记录数据：记录下变阻器两端电压V的变化量ΔV，以及电流表示数的变化ΔI。数据处理：根据公式R=S·N/ΔV/Δt，计算出线圈的电阻R。检查和分析：检查数据的准确性，对实验结果进行分析和总结。五、实验注意事项实验中要保证电路连接正确，电源的电压不超过额定值，以免损坏设备或给人身安全带来危险。在实验过程中，要小心操作，注意保持仪器的干净整洁，避免发生意外事故。记录数据时，要仔细观察仪器示数，并进行准确记录，确保数据的准确性和可靠性。在进行数据处理时，要注意计算公式的正确性，尽量减小实验误差，提高实验结果的准确度。六、实验结果与分析根据实验数据和计算公式，可以得到平行线圈的电阻R的值。通过多次实验，并对数据进行比对和分析，可以得到实验结果的平均值，从而得到较准确的线圈电阻的值。实验中，通过调节变阻器的阻值，测量变阻器两端的电压变化量ΔV，并记录下电流表示数的变化量ΔI。然后，根据公式R=S·N/ΔV/Δt，可以计算得到线圈的电阻R。通过对不同阻值的变阻器进行测量，可以得到不同阻值下线圈的电阻值。比对不同阻值下的电阻值，可以看出电阻值与阻值之间的相关关系。从而，进一步理解电阻的概念，并了解电阻对电路的作用。七、实验扩展可以进一步探究不同材料和结构的导体对电阻的影响。通过使用不同材料和结构的导体，测量电阻的变化，可以对不同导体的电阻特性进行比较和分析。从而深入理解电阻的特性和导体的材料和结构对电阻的影响。八、实验总结通过本次实验，我们学习了使用变式法测量电阻的原理和操作技能。通过调节变阻器的阻值，测量变阻器两端的电压变化量ΔV，并记录下电流表示数的变化量ΔI。通过公式R=S·N/ΔV/Δt，计算得到线圈的电阻R。通过实验数据的对比、分析和处理，我们得到了平行线圈的电阻值。通过多次实验，并对数据进行比对和分析，我们可以得到实验结果的平均值，从而得到较准确的线圈电阻的值。通过本次实验，我们进一步了解了电阻的概念，并深入理解了电阻对电路的作用。同时，通过实验，