电学实验故障原因分析

第一节电阻上的电流跟两端电压的关系

当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。

第二节 欧姆定律及其应用

1、欧姆定律

内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（德国物理学家欧姆）

UU

公式： I = R R=I U=IR

U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A） U使用欧姆定律时需注意：R=I 不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。因为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、横截面积和温度，其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。

2、电阻的串联和并联电路规律的比较 电流特点 电压特点 串联电路 串联电路中各处电流相等 II1I2In 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和UU1U2Un 并联电路 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和II1I2In 并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压UU1U2Un 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和RR1R2Rn； 电阻特点 若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为RnR0； 把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。 1111Rn； 路的倒数之和RR1R2若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻R1R2R总= R+R ； 12若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为RR0n； 把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。 并联电路中，电流的分配与电阻成反比 I1R2I2 = R1 分流 分配特点 电路作用 串联电路中，电压的分配与电阻成正U1R1比U =R 22分压 *电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。

第三节 电阻的测量

伏安法测量小灯泡的电阻 U

【实验原理】R=I

【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。 【实验电路】 A Rx V R′

【实验步骤】

①按电路图连接实物。

U

②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式R=I 算出小灯泡的电阻。

U

③移动滑动变阻器滑片P的位置，多测几组电压和电流值，根据R=I ，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。 【实验表格】

次数 1 2 3 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R/Ω 【注意事项】

①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大； ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；

③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。

一、原理：

二、器材：电源、导线开关、电压表、电流表、滑动变阻器 三、步骤： 四、结论 【注意事项】

1、电流表本身的电阻很小，通常将电流表看成一根导线，电流表两端的电压忽略不计。

2、电压表本身的电阻很大，所以通过电压表的电流很小，若跟其他用电器串联，

会导致其他用电器不能正常工作；故在电路分析电路时通常将电压表看成是断路。

3、在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。

4、电压表（并联）、电流表（串联）、滑动变阻器（串联）连接正确。 5、电压表和电流表要注意选择适当的量程。

6、连接电路时，为了安全，连接电路时开关要断开，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．

7、连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触（连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程），在确定电路完好后再闭合开关S。 8、滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。⑵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电流。根据Rx=U/I电阻偏小。⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2 6、接通电路后，实验时无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小，说明电路中接入了大的电阻；且无变化，说明滑片不能起调节作用，故线路故障为滑动变阻器全部接了下方两接线柱，即滑动变阻器最大阻值相当于最大阻值一个定值电阻。

7、连接电流表、电压表时其指针左右摇摆原因：①开关没有断开；②导线接触不良。

8、连接电流表、电压表时其指针向相反方向摆动原因：两表的正负接线柱接反。 9、闭合开关后，电压表有示数且很小原因：电压表与用电器及滑动变阻器两端并联（测用电器与滑动变阻器串联两端总电压）。

10、闭合开关后，电流表有示数且很大，电压表无示数原因：被测用电器（未知

电阻或小灯泡）处发生短路。

11、闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数且很大原因：被测用电器（未知

电阻或小灯泡）处发生断路（开路）、灯丝断了。

12、闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表及电流表的示数都无变

化且很大：原因是滑动变阻器全部接了上方两接线柱，即滑动变阻器阻值为零相当于导线，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。

13、闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表及电流表的示数都无变

化：原因是滑动变阻器全部接了下方两接线柱，即滑动变阻器阻值最大阻位置相当于最大阻值一个定值电阻，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。 14、闭合开关后，小灯泡突然熄灭，原因是①电源电压过大；②滑动变阻器全部

接了上方两接线柱，即滑动变阻器阻值为零相当于导线，此滑动变阻器不起到改变电阻的作用。

15闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数很大，电流表的示

数为零：电压表串联、电流表与被测用电器并联。

16、测小灯泡灯丝电阻实验中，分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说

明灯泡电阻随温度增加而增大。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断（U/R=I U= 220V定值，R越小，I越大）；对灯丝电阻取平均值，没有意义？理由是电阻会变．结论：灯泡亮度不同 ，灯丝的温度不同 。灯丝的电阻不同几次测得的小灯泡的阻值不相等的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大（灯泡的电阻受温度的影响）注：此实验不同于“探究电阻上的电流跟两端的关系”的实验，所以不能求平均值。此实验电流表用较小量程的原因：使实验更加精确 减小误差。