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(共42张PPT)
第3节 “伏安法”测电阻
九全 物理
电流、电压的测量可以使用电流表、电压表
电阻有专一的测量仪器吗？
家用欧姆表
在实验室，我们用什么方法去得到未知电阻的阻值呢？
新课引入
老师在每组的实验桌上放了一个定值电阻，小唯发现自己桌上电阻的铭牌掉落了，他想把这个电阻的阻值补上，有什么好办法帮他吗？
1、测量原理是什么？
思考
2、需要哪些实验器材？
3、怎么连接电路？
1.通过科学探究的全过程，学会用伏安法测量电阻
2.通过实验探究，巩固和加深对欧姆定律的理解
2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则
3.通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用
重点
学习目标
电流、电压可以分别用电流表、电压表测量。如何测量导体的电阻？
I =
U
R
R=
U
I
一、定值电阻的测量
实验中用到电压表和电流表，所以该实验叫伏安法测电阻。
（电压表原称伏特表，电流表原称安培表）
新知学习
进行实验与制定计划：
如何才能方便的进行多次测量呢？
基本方法：伏安法测电阻
不合适
为了减小误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，算出电阻，求出电阻的平均值
这个方法只能求出一组电阻值，这样合适吗？有什么方法改进？
思考
（2）采用如图所示的电路，串联一个滑动变阻器，通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变待测电阻两端的电压
思考
如何进行多次测量呢？
（1）可以更换电源（麻烦）
实验原理图
测量次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 平均电阻
1
2 3
实验中应该记录那些数据，应该如何设计记录实验数据的表格呢？
（1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度；
（2）连接电路时开关要断开，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，
且滑到最大值
（3）连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完
好后再闭合开关S；
（4）电压表和电流表要注意选择适当的量程
注意事项
在连接实物图时应该注意哪些问题？
思考
进行实验与收集证据：
（1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。
调节滑动变阻器到阻值最大端；
A
B
C
D
+
-
实验步骤
（2）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
R=
U
I
视频演示 伏安法测电阻
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R0/Ω
1
2 3 4 5 1 0.2 5
1.5 0.3 5
2 0.4 5
2.5 0.5 5
3 0.6 5
5
实验数据处理
I/A
U/V
O
0.2
0.6
0.8
0.4
1.0
2.0
3.0
·
·
·
·
·
1. 同学们多次测得电阻也都相等吗？原因是什么？2. 导体的电阻与其两端的电压以及通过它的电流有没有关系？
（1）相等.当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变；（2）同时证明了导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小由材料、长度和横截面积决定，与电压和电流无关.
分析与讨论：
1.实验原理：
2.实验电路图：
3.滑动变阻器的作用：
R=
U
I
②改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流，多次实验求
定值电阻的平均值，减小实验误差.
①保护电路；
归纳
测量定值电阻的阻值
小明在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图甲所示的实物电路图．已知电源为2节新干电池，滑动变阻器最大阻值为10 Ω，请回答下列问题．
(1)小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确．
×
针对训练
(2)正确连接电路开始实验时，刚一试触，发现电流表的指针迅速摆动到表盘右侧刻度范围以外，出现这一现象的原因可能是________________
________________．(合理即可)(3)正确操作后，多次移动滑片记录的数据如表所示，分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据
是______(填序号)，原因是
_____________________________
______________________．
电路的阻值过小
滑动变阻器接入
①
实验序号 U/V I/A Rx/Ω
① 0.8 0.2
② 1.2
③ 1.6 0.4
④ 1.9 0.48
滑动变阻器最大值接入电路时不能使电压表示数为0.8V
第①组数据求得滑动变阻器的阻值＞10Ω
电路中
总电流太大
→
总电阻太小
电流表量程选择太小
→
表格中电流值＜0.6A
电流表接“0-0.6A”合理
→
电源电压偏高
→
表格中有电压值＞1.5V
电压表接“0-3V”合理
→
→
定值电阻阻值不变
→
滑动变阻器接入电路的阻值过小
(4)第②次实验中电压表的示数为1.2 V时，电流表示数如图乙所示，根据表格数据求出待测电阻的阻值Rx＝________Ω.(结果保留整数)
4
两种情况下灯泡的电阻相同吗？如何去测量？
没有发光的灯泡
正在发光的灯泡
思考
知识拓展
二、小灯泡电阻的测量
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻
2.多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻
3.实验原理图：






实验记录表格
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
4
5
0.35 0.12 2.92
0.62 0.14 4.43
1.00 0.17 5.88
1.39 0.19 7.32
1.80 0.22 8.18
视频演示：
用伏安法测量小灯泡电阻
灯丝的电阻与温度有关，电压越大，温度越高，电阻越大
所以我们一般只要知道小灯泡正常发光时的电阻即可.
灯丝的电阻是变化的，灯丝的电阻变化不是实验误差在起主导作用，因此灯丝的电阻不能求平均值.
1.表格中为什么没有设置“求平均值”一栏呢？
2.你能总结出灯泡电阻变化规律吗？
分析与讨论
故障分析
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
小唯在连接电路时出现了一些故障：你能帮他分析是什么原因吗？
故障分析
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
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除灯泡外有开路。
故障分析
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
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
测量定值电阻阻值和测量小灯泡阻值的实验过程中均测量了多组实验数据，两次实验多次测量的目的是否相同呢？
？
1.在测量定值电阻的实验中，多次测量是为了求电阻的平均值，减小实验
误差
2.在测量小灯泡电阻的实验中 ，多次测量是为了测量小灯泡在不同电压下的电阻。灯丝的电阻随温度而改变，求灯丝电阻的平均值没有意义
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
示数增大。
×
针对训练
（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
（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）
伏安法测电阻原理
定值电阻在一定范围内，其电阻值不随它两端的电压和通过它的电流发生改变。
小灯泡和白炽灯的电阻值会随温度发生明显变化。
课堂小结
1.一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”，表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8Ω.如图是一位同学为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路.他的连接有三个错误.请你指出这三个错误
分别错在哪里.应该怎样改成正确的连接？
解：电流表正负接线柱接反；电流表应该选择0.6A的量程；滑动变阻器同时选用了两上端接线柱.正确电路连接如右图所示.
随堂练习
2.用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（　　）
A．图甲是定值电阻的U﹣I图像，图乙
是小灯泡的U﹣I 图像
B．由图像可知，通过定值电阻的电流
和定值电阻两端的电压成正比
C．由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D
3. 在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5 V.
(1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉).闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填
“a”或“b”)端．
a
(2)当开关闭合后，无论怎么样移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡都不发光，请你根据电路结构猜想出一种原因，并在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况．
猜想 电压表示数情况 电流表示数情况
灯泡断路
灯泡短路
滑动变阻器断路
开关断路
电流表断路
接近3V
几乎为0
为零
有示数
0
0
0
0
0
0
(3)排除故障后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端电压及对应的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像(如图乙所示).分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为____Ω.(4)从图像还可以看出，小灯泡灯
丝的电阻逐渐变大，从物理学角
度分析，造成这一现象的原因是
___________________________．
10
灯丝电阻随温度的升高而增大
(5)实验中测出了不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差．你认为他们的观点是______(选填“正确”或“错误”)的．你的理由是_____________________________
_________________________________.
电压不同，灯丝温度不同，则灯丝电阻不同，求平均值没有意义
错误
4.[新趋势·开放性试题](2022重庆A卷)综合实践课上，小薇同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5 V”字样、电源电压恒为4.5 V、滑动变阻器规格为“30 Ω　1 A”．
(1)请在图甲中用笔画线代替导线，帮小薇完成实物电路的连接；
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最______(选填“左”或“右”)端；(3)闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，她应注视_________(选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况，当停止移动滑片P时，她发现电表指针左右
摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，
其原因可能是____(选填字母符号)；A. 滑动变阻器接触不良
B. 小灯泡短路
右
电压表
A
(4)排除故障后继续实验，她将得到的数据记录在表格中，当电压表示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示为________A，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留一位小数).她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受________的影响；
序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
　温度
0.26
9.6
(5)实验结束后，她看见桌面上还有一个阻值为15 Ω的定值电阻，想按照表格给定的四组电压值，验证“导体中电流与电压的关系”，但使用目前已有器材无法完成，若想完成实验，她只需更换哪一个元件，并说明新元件的规格要求：
______________________
______________________
_______________.
更换2.5～3 V的电源电压
(或更换阻值不低于52.5 Ω
的滑动变阻器)
序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
9.6

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