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17.3 电阻的测量
第十七章 欧姆定律
前面我们学习过电阻器，电阻器（电阻）是一种重要的电子元件，在科技产品中有着重要的应用（手机、电视机、电脑等都要用到电阻器）。
电阻器的阻值是有大小的，有的用数字直接标在上面，有的用色环表示。
现在有一电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能想出办法呢？
看不清楚
这节课，我们一起学习电阻的测量——用电流表、电压表测电阻（伏安法测电阻）。
知识点一 伏安法测电阻
伏安法测定值电阻的阻值
实验目的
实验器材
实验原理
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
伏安法测定值电阻的阻值
A
V
R
R'
S
设计实验
伏安法测定值电阻的阻值
实验步骤
①按设计的电路图连接实物。
②闭合开关前，检查电路中电学元件连接是否正确，滑动变阻器滑片是否移至最大阻值处。
③闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值与电流值，分别填入表格中。
④根据记录的三组数据，分别求出三个对应的电阻值，并求出其平均值，作为定值电阻的阻值。
伏安法测定值电阻的阻值
实验数据
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1 2.0 0.20 10.0 10.0
2 3.0 0.31 9.7 3 6.0 0.58 10.3
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？与同学交流一下。
伏安法测小灯泡的阻值
伏安法测小灯泡的阻值
实验目的
实验器材
实验原理
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
伏安法测小灯泡的阻值
A
V
L
R
S
V
设计实验
伏安法测小灯泡的阻值
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。
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，灯丝温度升高，灯丝电阻随着温度升高而增大。
能否把小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.22 4.5
2 2.0 0.32 6.3
3 2.5 0.35 7.1
测量电阻的其他方法
伏阻法——双伏法
原理：
电路图：
表达式：
V1
Rx
S
R0
V2
Rx
S
R0
V1
V
伏阻法——伏关法1
原理：
电路图：
表达式：
Rx
S1
R0
V
S2
Rx
S1
R0
V
S2
伏阻法——伏关法2
原理：
电路图：
表达式：
Rx
S
R0
V
1
2
Rx
S
R0
V
1
2
伏阻法——伏滑法
原理：
电路图：
表达式：
Rx
S
R0
V
(1)P移到a时，电压表示数为U
(2)P移到b时，电压表示数为Ux
a
b
P
伏安法——双安法
原理：
电路图：
表达式：
Rx
S
R0
A2
A1
Rx
A
A1
R0
S
安阻法——安关法1
原理：
电路图：
表达式：
Rx
A
R0
S1
S2
原理：
电路图：
表达式：
安阻法——安关法2
Rx
A
R0
1
2
原理：
电路图：
表达式：
安阻法——安关法3
Rx
S1
R0
A
S2
当S1和S2均闭合时，U=I1Rx；
当S1闭合、S2断开时，U=I2(Rx+R0)
原理：
电路图：
表达式：
安阻法——安滑法
Rx
S
R0
a
b
P
A
当P移到a时，U=I1Rx；
当P移到b时，U=I2(Rx+R0)
1.如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是
（ 　 ）
A．“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B．滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C．实验中多次测量的目的是减小误差
D．该电路还可以探究电流与电压的关系
AB
2.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验，小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（　　）
A．两个实验的实验原理不同
B．滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C．两个实验进行多次测量的目的不同
D．两个实验都采用了控制变量法
C
解析：两个实验的实验原理都是R=U/I；滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路外，还可以改变电阻两端的电压和电流，多次测量；伏安法测“定值电阻”的实验多次测量的目的是减小误差，测“小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得出灯泡电阻随温度升高而增大的规律；两个实验都没有采用控制变量法。
3.分析I-U图像（如图），我们得出下列结论，正确的是（　　）
A．甲图线对应的电阻大于乙图线对应的电阻
B．甲、乙两图线对应的电阻都随电压增大而增大
C．甲的电阻是5Ω
D．乙的电阻是0.1Ω
C
4.以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　）
A．连接电路时，应先闭合开关
B．连接电表时，应先选小量程
C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值
C
解析：为了安全，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，A错误，C正确；连接仪表时，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；“伏安法测导体电阻”的实验中，利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再求出电阻的阻值，最后求电阻的平均值，D错误。。
5.在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学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，画出定值电阻和小灯泡的U-I图象，分别如图甲、乙所示，则对于图象的分析，以下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
D
电阻的
测量
伏安法
安阻法
伏阻法
测量原理
数据处理
测定电阻的阻值时，求平均值以减小误差
求小灯泡的电阻时不能求平均值
1.伏安法测电阻的原理是　　　　，其具体方法：用 测
出待测电阻两端的电压，用　　　　测出通过待测电阻的电流，再计算待测电阻的阻值。
电压表
电流表
2.在虚线框中画出伏安法测电阻的电路图，并根据电路图连接如图所示的实物电路。在连接电路时开关应处于______ 状态，滑动变阻器的滑片应位于　　　　　端，这主要是为了避免电路中的　　　　过大，而烧坏电路中的有关元件。在 “伏安法测电阻”的实验中，利用公式计算出各次的电阻值，但算出的结果往往是不同的，这属于实验中的　　　　，它是不可避免的，采取多次测量求平均值的方法可以　　　 　。
断开
阻值最大
电流
误差
减小误差
[答案]
3.某同学指出，在“伏安法测电阻”的实验中，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是 (　　)
A.闭合开关前，滑片位于阻值最大处
B.电路连接时，先将开关断开
C.开关接在靠近电源正极的一端
D.电压表与待测电阻并联
C
4.在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是 (　　)
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
C
5.【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻：
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约10Ω）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。
【实验原理】　 　。
【实验步骤】
（1）如图甲所示，是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后，正准备闭合开关，同组的另一同学及时提醒他，这样操作存在不足，其不足之处是______________________________________________ 。
闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
（2）正确操作后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数；断开开关，将电压表接在C接线柱上的导线改接到B接线柱上，闭合开关，电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数，则故障是 　 　 。
滑动变阻器处断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻为 　 Ω（计算结果保留一位小数）。
【拓展】该同学实验兴致正浓，他又分别测出了2V和3V电压下小灯泡的电阻，然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是 　 　 。
0.26
9.6
错误
灯丝电阻随温度发生变化
6.【实验名称】用伏安法测量定值电阻的阻值。
【实验器材】两节新干电池，滑动变阻器R1的规格为“10Ω 0.5A”，R2的规格为“20Ω 0.5A”，未知电阻，电压表，电流表，开关，导线若干。
【实验步骤】
（1）请将如图甲所示的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变大；。
[答案]
（2）某次测量时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则定值电阻的阻值为 　 　Ω；为了减小实验误差，应该采取的操作是__________ 　 　；
（3）小明完成实验后，将定值电阻更换为一个小灯泡，该灯泡正常发光时的电压为2.5V，电阻约为10Ω，移动滑片P，依次测得6组数据，如下表所示。分析表中实验数据可知，小灯泡灯丝的电阻是 　 　（选填“变化”或“不变”）的，造成这一现象的原因是灯丝电阻随 　 　的升高而增大。他选用的滑动变阻器是 　 　（选填“R1”或“R2”）；。
5
变化
多次测量求平均值
温度
R2
【拓展】（4）小明利用已知定值电阻R0和电压表，设计并连接了如图丁所示的电路来测量未知定值电阻Rx，的阻值，主要实验步骤如下：
①闭合开关S1、S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2；
③待测电阻Rx＝　 　（用已知量和测得的物理量符号表示）。

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