资源简介

(共29张PPT)
第3节 电阻的测量
第十七章 欧姆定律
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
灯泡的电阻是多大呢？
想一想
1.掌握电压表和电流表的使用方法，学会用伏安法测量电阻。
2.通过实验探究小灯泡电阻不断变化的原因。
3.会设计电路，利用伏阻法测量未知阻值的电阻；体会等效替代法的应用 。
4.会设计电路，利用安阻法测量未知阻值的电阻；体会等效替代法的应用。
5.会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
6.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，巩固滑动变阻器的正确使用方法。
目标与任务
伏安法测电阻
实验目的
用电压表、电流表间接测电阻
实验原理
I =
U
R
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。
一
实验设计
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
实验要求
1．写出你的实验步骤及实验数据记录表格；
2．按电路图连接电路，并进行测量；
3．将测量的数据记录在自己设计的记录表中；
4．根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；
5．多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。
实验步骤
　　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；
　　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
读数时，眼睛正对刻度线，确保读数正确。
注意事项
　　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，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。
　　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。
记录数据
1.3
0.22
0.92
0.16
0.78
0.14
5.90
5.75
5.57
　　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.比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？
　　4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？
灯泡的电阻随电压的增大而增大，因为灯泡的电压越大，灯泡越亮，灯丝温度越高，其电阻值就越大，即灯丝的电阻随温度的变化而变化.
思考
①外接法：如图甲所示，在外接法中，电压表的示数表示待测电阻R两端的电压UR、电流表的示数表示通过电阻R和电压表的总电流，即I=IR+IV，待测电阻值应为R真=UR/IR，而测出来的电阻值R测=UR/I，由于I＞IR，所以R测＜R真，即测得的电阻值比真实值偏小.
②内接法：如图乙所示，在内接法中，电流表的示数表示通过R中的电流IR，电压表的示数表示电阻R两端电压UR与电流表两端电压UA之和，即U=UR+UA.根据I=U/R，待测电阻值应为R真=UR/IR，而测量的电阻值R测=U/IR，因为U＞UR，使R测＞R真，即测量值比真实值偏大.
在物理实验中选择实验器材，不但要考虑需要哪些实验器材，还要考虑实验器材的规格和性能.如：电源电压、仪表量程、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。
（3）在不能估测电流、电压值时，先用大量程试触，由指针的偏转程度确定是否在小量程范围内，能用小量程的尽量改接小量程，这样读数更准确.
（2）电流表的量程：电流表的最大测量值要大于电路中的最大电流，为了减小测量误差，在不超过的情况下，尽量选用小量程.
（1）滑动变阻器：滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近待测电阻的阻值，允许通过的最大电流要大于电路中的最大电流.
实验器材及选择
伏阻法测电阻
二
（1）如何获取到未知电阻的电流？
（2）要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电流，这两
个电阻如何连接比较好？
（3）若用滑动变阻器来完成实验，你又该怎样进行操作呢？
方法1：当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R0时，可把定值电阻和未知电阻串联起来，如图所示，分别用电压表测量出两者的电压U0、Ux，未知电阻Rx阻值的表达式为：
方法2：如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U，断开开关S0，读出电压表的示数为Ux，则定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则通过R0的电流为 ，所以未知电阻Rx阻值的表达式为：
方法3：如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。未知电阻Rx阻值的表达式为 ： （R′为滑动变阻器的最大阻值）。
安阻法测电阻
三
（1）如何获取到未知电阻的电压？
（2）要想让定值电阻的电压能够替代未知电阻的电压，这两
个电阻如何连接比较好？
（3）若用滑动变阻器来完成实验，你又该怎样进行操作呢？
在的问题中，如果损坏的不是电流表，而是电压表，又该如何测量呢？
方法1：如图所示，将未知电阻和定值电阻并联接入电路中，用电流表分别测R0、Rx的电流为I0、Ix，未知电阻Rx阻值的表达式为： 。
方法2：如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix；断开开关S2，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为：
。
方法3：如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix；滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为： （R′为滑动变阻器的最大阻值）。
如果在没有定值电阻，没有滑动变阻器，没有一个电阻箱的情况下，你将如何利用电流表和电阻箱来测出未知电阻的阻值？
如图所示，调节电阻箱R0，使电流表指针指向一个适当的位置，记下这时R0的阻值R1；把Rx从电路中取下，调节R0的电阻，使电流表的指针指向刚才测量的位置，记下这时R0的值R2，未知电阻Rx阻值的表达式为：Rx=R2-R1。
在伏安法测电阻的实验中，若缺少一只电流表或缺少一只电压表，可用定值电阻来代替，这种方法叫等效替代法。
思考
总结与复习
如图所示，是某同学设计的测电阻的实验电路.闭合开关，观察到电流表、电压表的指针均稍有偏转，产生这一现象的原因可能是（ ）
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器连入电路中的阻值较大
C.定值电阻断路
D.定值电阻的阻值较大
解析：两个电表选用的量程都是小量程，它们的示数都很小，说明电路中的电流很小，阻值很大，定值电阻两端的电压很小。
电压表示数会很大
电压表示数会很大
定值电阻两端电压会很大
B
√
×
×
×
学以致用 1
已知流过一只电阻为242Ω的灯泡的电流是0.91A.如果在灯泡两端再并联一个电阻为165Ω的电烙铁，并联电路的总电流变为多大？
I总=I+I′=0.91A+1.33A=2.24A.
解：先利用 242Ω 和 0.91A 求出灯泡两端的电压，由U = IR = 0.91A×242Ω ≈ 220V .
再并联一个电烙铁，其电流
I′=
U
R′
= ≈1.33A.
220V
165Ω
电路的总电流
学以致用 2
小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R 的阻值。闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片P 后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A，电阻R的阻值为 Ω。
0.4
5
学以致用 3
解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。
原因：当灯两端电压越大，灯丝温度越高。
某同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。
电压U/V 1 2 3
电流 I /A 0.22 0.30 0.34
电阻R/Ω 4.55 6.67 8.82
学以致用 4
在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是( )
A.电流表烧坏，电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0，电压表示数为电源电压值　
D.电流表示数为0，电压表示数为0
C
学以致用 5
小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮的原因。
（1）电压表串联在电路中了；
（2）小灯泡断路；
（3）连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。
学以致用 6
在下图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（ ）
ABD
学以致用 7
利用电源、开关、导线及下列所给的器材不能测出未知电阻
Rx的阻值的是（ ）
A.电压表、电流表、滑动变阻器
B.电压表、定值电阻R0
C.电流表、定值电阻R0
D.滑动变阻器、定值电阻R0
D
学以致用 8
感谢观看

展开更多......

收起↑