武明
摘要:在实验中,滑动变阻器的作用主要有三点:1、保护电路;2、改变电阻两端的电压;3、改变电路中的电流。在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中,有不同的意见。主要的观点有两种。
关键词:伏安法测小灯泡的电阻、滑动变阻器、作用
在初中物理电学部分,滑动变阻器的应用问题是一个常见的内容,尤其是在实验中。那么在实验中,它的作用主要有三点:1、保护电路;2、改变电阻两端的电压;3、改变电路中的电流。比如我们做过的几个实验:改变小灯泡的亮度,探究导体中的电流与电压关系的实验中滑动变阻器的作用都是前面提到的三点。
但是在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中,有的老师有不同的意见。主要的观点有以下两点:观点一认为滑动变阻器的作用仍然是通过改变电路中的总电阻,从而改变电流,起到保护电路的作用,并且通过调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压,从而使其在不同电压下工作,得到不同的阻值,进一步探究温度对金属导体电阻所起的影响作用。观点二认为在这个实验中,滑动变阻器的作用是调节滑片,从而获得几组不同的小灯泡的电阻值,为了多次测量,减小误差。
关于上面两种不同的观点,本人更支持观点一。理由如下:
一、从测量小灯泡电阻实验的目的看,这个实验一是为了根据欧姆定律,学会用伏安法测量未知电阻的阻值,其二是为了进一步探究温度对小灯泡电阻的影响,所以不能将不同温度下的电阻值取平均。如果取了平均值,就无视温度对灯丝电阻的影响。
二、既然是在不同的电压下,小灯泡就有着不同的实际功率,那么它的灯丝的温度也不断变化,引起电阻不断变化。所以这时由欧姆定律计算得到的电阻值应该是在不同温度下(既不同电压下工作时)的钨丝电阻,不能简单地将几次阻值相加取平均值来代表小灯泡的电阻值。
三、对于小灯泡的电阻值应该是在额定电压下既正常工作时的电阻,而不应该是不同状态下的平均阻值。如果要对小灯泡的电阻值的测量取平均值,减小误差,也应当是在额定电压下工作,测量几组阻值,取平均值记数,较为妥当。
四、在高中物理的学习中,还要继续学习伏安法侧小灯泡电阻的实验,同样是在不同电压下工作,得到几组不同的电流值,然后在U—I图像上,利用描点法绘制出伏安特性曲线,来直观的反映出温度对小灯泡灯丝电阻的影响,也没有简单的将几组数据取平均值。
综上所述,伏安法侧小灯泡电阻的实验数据整理表格应如图设计,而不应将三组电压值、电流值所计算得出的电阻值取平均值记录。既然电阻值不能取平均值记录,那么在本实验中,滑动变阻器的作用当然也不是为了多测量几组实验数据,取平均值,减小误差。而是为了测量小灯泡在不同电压下工作的电阻,所以滑动变阻器的作用是保护电路和改变小灯泡两端的电压,测定不同温度下,灯丝的电阻。