第3节 电阻的测量.pptx

第十七章 欧姆定律 第3节 电阻的测量 人教 版 九年级 物理 上册 　　 1 ．电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？ 　　 2 ．如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法？ I = U R R = U I 想想议议 1. 进一步掌握使用电压表和电流表的方法 ; 学会用 伏安法测量电阻 。 2. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 需知道 : R 两端的 电压 U 和通过 R 的 电流 I 用 电压表 测出 要测量电阻 R =? 根据欧姆定律 得到 V Rx A 伏安法 知识点 伏安法测电阻 实验原理 用 电流表 测出 实验电路设计 核心电路： 添加必要元件： V Rx A 完善电路： 改变待测电阻两端的电压及通过的电流大小。从而求出不同工作电压下的电阻。 多次测量求平均值从而减小误差。 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻 实验 伏安法测电阻 　　 1 ． 调节电流表、电压表的指针到零刻度； 断开开关 ，按电路图连接实物。 　　 2 ． 调节滑动变阻器到阻值最大端 ， 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I 、电压表的示数 U ，并记录在表格中； 　 　 3 ． 根据公式 ，计算出 R 的值，并记录在表格中。 　　 4 ． 调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算 R 的值。 实验步骤 测量次数 电压 U /V 电流 I /A 电阻 R / Ω 1 2 3 4 平均值 数据表格 ① 变阻器滑片放阻值最大 ② 目光检查有无短路 ③ 试触检查是否工作正常 ① 开关和变阻器靠近右手 ② 电流和电压表尽量靠近 ③ 摆放合理，不出交叉线 ① 断开开关，从正极开始 ② 先连接串联，再连并联 ③ 注意电表的正负接线柱 ＋ － 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| S P R x 摆 连 检 实验操作 例 小 宇在测电阻 Rx 阻值的实验中，设计出了如图甲所示的电路图，图乙是未连接完整的实物图。 （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整。 （2）连接完整后，闭合开关 前，滑动变阻器的滑片 P 应向 ______ （填“ a ”或“ b ”） 端移动。 a 连接中考 （3）将滑片P移动到某一位置时，分别读出两表的示数为 U 和 I ，写出 R x 的数学表达式： R x = __________ 。 （4）实验中进行多次测 量并求平均值的目的是： _________ 。 减小误差 点击图片播放 实验拓展 测量小灯泡工作时的电阻 测量小灯泡工作时的电阻 次数 U/A I/A R/Ω 灯泡亮度 1 0.5 0.13 3.8 不亮 2 1 0.18 5.6 灯丝暗红 3 1.5 0.21 7.5 微弱发光 4 2 0.24 8.7 发光较亮 5 2.5 0.26 9.6 正常发光 结论： 灯泡的电阻随温度的升高而增大。 注意： 灯泡在不同电压下的电阻不同，求不同电压下灯泡电阻的平均值作为灯丝电阻是毫无意义的。 数据分析 ＋ － 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| S P R x 故障 2 ： 电流表和电压表的指针偏转角度很小。 原因： ①电压表和电流表的量程可能都选择过大； ②电源电压可能过低。 故障 1 ： 电流表与电压表的指针反向偏转。 原因： 电流表和电压表的“ +” 、“ -” 接线柱接反 故障分析 ＋ － 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| S P R x 故障 3 ： 电流表指针超过最大值。 原因： ①量程可能选择过小； ②电路中可能出现短路。 故障 4 ： 滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度 无变化。 原因： 滑动变阻器没有 “一上一下”连接。 故障分析 ＋ － 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| S P R x 故障 5 ： 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。 原因： ①滑动变阻器阻值太大。 ②接触不良或灯丝等断开 ③电源等元件可能损坏； 故障 6 ： 闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数， 电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。 原因： 灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良 故障分析 ＋ － 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| S P R x 故障 7 ： 在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯 泡变亮了，而电压表的示数却减小了。 原因： 将电压表错接在了滑动变阻器两端。 故障 8 ： 开关闭合 , 灯不亮 , 电流表有示数 , 电压表 无示数。 原因： 灯泡短路 故障分析 例 在 测量标准电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为6V。 （1）小明连接如图甲所示的电路，准备闭合开关时，发现有接线错误。请你按 要求在图将需改错的导线 画“ד，并补画出正确 的导线。 要求： 闭合开关后，当滑 动变阻器滑片向左移动时 ，电流表示数增大。 × 连接中考 （甲） （2）检查电路连接无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零导致这一现象的原因可能是 ________ 。 A．电压表断路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路 D．电压表短路 （ 3 ）电路完善后，调节滑动变阻器的滑片 P ，当电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，其示数为 ______ A，此时小灯泡的电阻为 _________ Ω． 0.32 11.88 B （乙） （4）小明同学多次移动滑动变阻 器的滑片 P ，记下多组对应的电压表 和电流表的示数，并绘制成如图丙所 示的图象，通过图象可以发现灯丝的 电阻是变化的，这一现象表明：灯丝 的电阻随温度的升高而 ____________ （选填：“增大”、“不变”、“减小”）。 增大 （丙） 实验方案（ 1 ） （ 1 ） S 2 断开 、 S 1 闭合 ， 电流表的示数为 I 1 ； （ U = I 1 · R x ） （ 2 ） S 1 断开、 S 2 闭合，电流表的示数为 I 2 ； （ U = I 2 · R 0 ） （ 3 ） R x = ——— ——————— 实验步骤 : R 0 A S 2 S 1 有： I 1 · R x = I 2 R 0 R x R 0 为已知电阻 实验拓展 只有电流表（无电压表）如何测电阻 实验方案（2） （ 1 ） S 1 闭合、 S 2 打开，测出电流表的示数为 I 1 ; （ 2 ） S 1 、 S 2 闭合，测出电流表的示数为 I 2 ； （ 3 ）则待测电阻 R x = ——————————— . 有： I 1 · R 0 =( I 2 - I 1 ) R x R 0 R x A S 2 S 1 U = I 1 · R 0 U =( I 2 - I 1 ) R x 实验步骤 : 实验方案（3） R 0 R x A S a b （ 1 ） S 接 a 时电流表的示数为 I a ； （ 2 ） S 接 b 时电流表的示数为 I b ； U = I a · R 0 U =I b · R x 实验步骤 : （ 3 ） R x = ——— ——————— 实验方案（4） A R x R 0 S a b 实验步骤 : (1) P 到 a 时电流表的示数为 I a ; (2) P 到 b 时电流表的示数为 I b ; U = I a · R x U = I b · ( R x + R 0 ) P （ 3 ） R x = ——— ——————— 实验方案（5） R 0 R x S 1 S 2 A 实验步骤： （ 1 ） S 1 、 S 2 闭合，电流表的示数为 I 1 ； （ 2 ） S 1 闭合、 S 2 打开，电流表的示数为 I 2 ； U = I 1 · R x U = I 2 · ( R x + R 0 ） （ 3 ） R x = ——— ——————— R 0 R x U 0 S 实验步骤： （ 1 ） S 闭合测出 R 0 的电压为 U 0 ; （ 2 ）再测出 R x 的电压为 U x ; V R 0 R x V U x S U 0 （ 3 ） R x = ——— ——————— 实验方案（ 1 ） 实验拓展 只有电压表如何测电阻 实验方案（2） 实验步骤 : R 0 R x V S 1 S 2 (1)S 1 、 S 2 都闭 合 , 电压表的示数为 U 1 ； (2)S 1 闭 合、 S 2 断 开，电压表的示数为 U 2 ； （ 3 ） R x = ——— ——————— 实验方案（3） 实验步骤 : (1) P 到 a 时电压表的示数为 U 1 ; (2) P 到 b 时电压表的示数为 U 2 ; R x R 0 S a b P V R x S V R x R 0 S a b P V U 1 U 2 U 1 （ 3 ） R x = ——— ——————— 例 某同学设计了只有电流表或电压表测量未知电阻 R x 阻值的电路图，其中电源电压 U 未知但保持不变，定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知，在图所示的电路中，测不出 R x 阻值的 是 ( ) AD 例 如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻 R 0 设计了四个测未知电阻 R x 的电路，其中不可行的 是 ( ) A B C D C 1 ． 一个 20Ω 的电阻，接在由 4 节干电池串联的电源上，要测这个电阻中的电流和两端的电压，电流表、电压表选的量程应为 ( ) A ． 0 ～ 0.6A ， 0 ～ 3V B ． 0 ～ 0.6A ， 0 ～ 15V C ． 0 ～ 3 A ， 0 ～ 3 V D ． 0 ～ 3 A ， 0 ～ 15 V B 基础巩固题 2 ． 某同学按下图所示电路连好实验器材后，闭合开关，灯泡正常发光，但电压表指针不动，这可能是 ( ) A．电流表烧坏，电路开路　　　　 B．电流表完好，与电流表相连的导 线断了 C．电压表接线柱处导线短路　　 D . 电压表接线柱处导线接触不良 D 基础巩固题 　 　 3 ． 小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验： （ 1 ）请完成如图实验电路的连接；（ 2 ）小东正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图（乙）所示，小灯泡的电阻是 Ω 。 5 a b c d 基础巩固题 甲 图是实验小组用伏安法测未知电阻R x 的实物电路，电源电压未知但恒定，已知滑动变阻器的最大阻值为R。（电阻均不受温度影响） （1）在甲图中找出连接错误的一根导线，并在导线上画“×”，用笔画线代替导线将实物图连接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线，导线不能交叉） × 能力提升题 （2）连接电路时开关应 _________ ，滑动变阻器的滑片应位于 _________ （选填“左”或“右”）端； （3）该实验的原理是 ________ 。 断开 右 （4）在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整： ①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为 U 1 ； ②再 _____________________ ，读出此时电压表的示数，记为 U 2 ； ③则未知电阻 R x = __________ 。 将滑片移动到最右端 作业 内容 教材作业 完成课后 “ 动手动脑学物理 ” 练习 自主安排 配套练习册练习