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(共36张PPT)
2024年秋季
北师大版物理
九年级全册
第十二章 欧姆定律
第二节 根据欧姆定律测量导体的电阻
1
学习目标
2
课时导入
3
感悟新知
4
随堂检测
5
课堂小结
伏安法测电阻
欧姆定律为我们提供了测量电阻的实验原理，要测量一个未知电阻的阻值，我们需要测量哪些物理量？需要用什么仪器来测量？请你设计一个实验方案。
1. 测量工具 电流表、电压表。
2. 实验原理 欧姆定律(或R=)。
知识点
伏安法测电阻
1
3. 电路图(如图1 甲所示)
4. 实验分析
(1)实验操作的基本要求：连接电路时，开关处于断开状态；连接好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器阻值调到最大。
(2)测量多组数据的目的：
① 在测量定值电阻阻值的实验中，测量多组电压与电流的值，计算出每次的阻值，最后以多次电阻的平均值作为测量结果，这样可以减小实验误差。
② 在测量小灯泡电阻的实验中(如图1 乙所示)，测量多组数据的目的则是测量小灯泡在不同电压下的电阻。因为，灯丝的电阻随温度而改变，求灯丝电阻的平均值没有意义。
实验详解
伏安法测量电阻的实验中，滑动变阻器的作用：
●保护电路：连好电路，在开关闭合前将滑动变阻器阻值调至最大，目的就是保护电路。
●通过调节滑动变阻器，进行多次测量。注意区别测量定值电阻阻值与小灯泡电阻两个实验中，进行多次测量的目的。
[中考·自贡] 小健同学选用电源电压为6 V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻的阻值，他已连接了部分电路，如图2 甲所示，请你接着完成下列步骤。
例1
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
解：如图4 所示。
解析：电源电压为
6 V，且(3)中电压表示数为3.6 V，故电压表选择0~15 V。
(2)电路连接完整后闭合开关S，移动滑片P 时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是__________。
电阻Rx 短路
解析：电路连接完整后闭合开关S，移动滑片P 时电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，电路中的故障可能是电阻Rx 短路。
(3)排除故障后再次闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为3.6 V 时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流为______ A，电阻的阻值为
______ Ω；通过调节滑动变阻器，
测得多组电压和电流值，最后算出
阻值的平均值，这样做的目的是
___________ 。
0.3
12
减小误差
解析：电阻Rx 的阻值为Rx===12 Ω，在实验中，为减小误差，应改变滑动变阻器的阻值测多组数据求平均值。
(4)利用上面已连好的电路， 还可以完成的实验是 _____________________。
探究电流与电压的关系
解析：用此电路还可以探究电流与电压的关系。
(5)在完成定值电阻阻值的测量后，将电阻换成小灯泡，继续调节滑动变阻器，测得多组小灯泡的电压和电流值，根据前后所得数据描绘出
电阻 及小灯泡的U-I 图像，
如图3 丙、丁所示，其中
图____(填“丙”或“丁”)
是小灯泡的U-I 图像。
丙
解析：小灯泡电阻随小灯泡两端电压的增大而增大，它的U-I图像是一条曲线，图丙符合题意。
实验拓展：
伏安法电路故障的判断：
伏安法电路可以探究电流与电压、电阻关系，利用伏安法测定值电阻或灯泡电阻。
(1) 根据电表指针偏转异常判断。
电表指针异常现象 故障
电压表或电流表指针偏向最大刻度线右侧 a. 电表量程选小了；
b. 滑动变阻器接入电路中的电阻太小
电压表或电流表指针偏向零刻度线左侧 电表的正、负接线柱接反了
电压表或电流表指针偏转不明显 a. 电表量程选大了；
b. 滑动变阻器接入电路中的电阻太大
滑动变阻器无论怎么滑动，电表示数都不变 滑动变阻器连接错误，没有按照“一上一下”接入电路
(2)根据电表示数判断(以图5 为例)
电流表示数 电压表示数 故障
电流表无示数 电压表无示数 与电压表并联以外的电路发生了断路
电压表示数接近电源电压 与电压表并联的电路发生了断路
电流表有示数 电压表无示数 a. 电压表断路b. 与电压表并联的电路发生短路
电压表示数接近电源电压 电压表接错，测的是电源电压
(3) 小灯泡不亮的原因：
①电路完好灯不亮：滑动变阻器连入电路的阻值太大。
②电路故障导致灯不亮：一种情况是灯泡断路或与灯泡串联的用电器断路，另一种情况是灯泡短路。具体发生故障的位置根据电表示数确定。
[中考·宁夏] 在测量标有2.5 V 小灯泡电阻的实验中，如图5 是甲同学连接好的电路。
例2
(1)乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。
解：如图7 所示。
解析：图中电流表与小灯泡并联，应改为串联，如图7 所示。
(2)闭合开关前， 应将滑片P 移到滑动变阻器的最_____(填“左”或“右”)端。
左
解析：闭合开关前，应将滑片P 移到滑动变阻器的最大阻值处，图中滑动变阻器连接的是右下接线柱，则需将滑片移到最左端。
(3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是_________________ 。(写出一种可能即可)
小灯泡灯丝断了
解析：闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，即“有压无流”，故障可能是小灯泡灯丝断了。
(4)排除故障后，甲同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如表。
实验次序 1 2 3 4 5
发光情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.22 0.20 0.14 0.12
电阻R/Ω 11.4 10.0 7.1 4.2
当电压表的示数为1.5 V 时，电流表的示数如图6 所示
为______A，则此时小灯泡的电阻约为 _____Ω。
0.18
8.3
解析：电流表示数为0.18 A，此时小灯泡电阻 R== ≈8.3 Ω。
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值得到小灯泡的电阻，乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由：_______________________________。
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
解析：由表中数据可知，小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以取平均值得到的小灯泡的电阻是毫无意义的。
1．[2022·大连改编]下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是(　　)
A．实验原理是R＝
B．滑动变阻器的作用是改变电源电压
C．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
D．实验结束，断开开关即可离开实验室
A
2．[2023·济南，多选]在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四位同学遇到的一些问题，
下列说法正确的是(　　)
A．小刚连接完电路的最后一根导线，小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的
B．小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C．小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D．小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是因测量误差导致的
AB
测电阻
方法
原理
伏安法

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