第十七章欧姆定律第3节电阻的测量(课件)(33页PPT)

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第十七章欧姆定律第3节电阻的测量(课件)(33页PPT)

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(共33张PPT)
第十七章 欧姆定律
第十七章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
课时学习目标
1.进一步掌握电压表和电流表的使用方法。
2.学会用伏安法测量电阻。
3.加深对欧姆定律及其应用的理解。
学会用伏安法测电阻。

学习重点
学习难点
设计用伏安法测电阻的实验过程。
学习重点、难点
导入新课
如图所示,实验室里有一个电阻器。如果你不知道它的电阻,用什么办法可以测量得到呢?
第3节 电阻的测量
根据学过的欧姆定律我们知道,可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为伏安法。
实验思路
①把待测阻值的电阻R接入电路中,用电流表测出通过的电流I,用电压表测出两端的电压U,根据 可以计算出电阻值的大小。
R =
U
I
A
V
R
S
这种测量电阻的方法——伏安法
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
用电流表和电压表测量电阻
为减小误差,应该改变待测电阻两端的电压进行多次测量求平均值作为测量结果。也可以用图像处理的方法求出电阻。
怎样改变电阻R两端的电压?
②改变电阻R两端电压的方法
A
V
R
S
U=1.5V
U=3V
U=4.5V
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
方案一:通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。
A
V
R
R'
S
P
在图示电路中,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的阻值变小,则待测电阻两端的电压变大,通过的电流也变大。
把滑动变阻器R′与待测电阻R串联在电路中,通过移动变阻器滑片的位置来改变待测电阻两端的电压。
方案二:使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
怎样改变电阻R两端的电压?
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 ③设计记录实验数据的表格
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
用电压表、电流表测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
R =
U
I
实验过程
实验目的
实验原理
实验器材
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
①根据电路图连接电路。注意选择电压表和电流表的适当测量范围。
A
V
R
R'
S
连接电路时开关要断开,变阻器的滑片要调节到阻值最大端(右端)。
实验过程
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
A
V
R
R'
S
②闭合开关,读出电压表与电流表的示数,记入表格中。
③移动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压和电流,读出电压表与电流表的示数,记入表格中。
实验过程
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R平均/Ω
1
2 3
数据记录与计算
实验过程
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
④根据每组数据,分别计算出对应的电阻 R1、R2、R3,再计算出它们的平均值,即
R =
R1 + R2 + R3
3
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
用电流表和电压表测量电阻
【例题1】(2025年江苏扬州中考题) 用电压表和电流表测量定值电阻R的阻值。
(1)如图,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是____________________;(写出一种可能的情况)
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
【解析】(1)实验中使用的电源是两节干电池组成的串联电池组,电压为3V,定值电阻R和滑动变阻器串联,两端的电压不高于电源电压。电压表并联在定值电阻两端,测量定值电阻R两端的电压,选用0~3V的测量范围;
(2)正确连接好实验电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数有变化,说明电路没有发生断路,可能是某处短路,电压表示数始终为零,定值电阻两端电压为零,故障可能是定值电阻R短路。
定值电阻短路
【例题1】(2025年江苏扬州中考题) 用电压表和电流表测量定值电阻R的阻值。
(3)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04A,由于没有螺丝刀,无法调零。继续实验,电流表示数为0.28A时,电压表示数如图,读数为______V,电阻R的阻值为______Ω。多次测量后,为了画出通过电阻R的电流随它两端电压变化的图像,应注意什么?___________________________________;
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
【解析】(3)当电流表示数为0.28A时,实际电流为0.28A-0.04A=0.24A;电压表使用的测量范围是0~3V,分度值为0.1V,读数为2.4V;由欧姆定律得,电阻R的阻值为 .
2.4
10
多次测量后,为了画出通过电阻R的电流随它两端电压变化的图像,应注意在坐标纸上正确标注横、纵坐标的物理量及单位、合理设置单位值,使图像能准确反映数据变化规律。
在坐标纸上正确标注横、纵坐标表示的物理量及单位、合理设置单位值,使图像能准确反映数据变化规律
【例题1】(2025年江苏扬州中考题) 用电压表和电流表测量定值电阻R的阻值。
(4)小明画出了如图的图像。发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04A,此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合。他的观点是否正确?______,请说明理由:___________________________________。
知识点一 用电流表和电压表测量电阻
【解析】(4)小明的观点不正确。因为电流表指针未调零,其示数比实际通过R的电流大0.04A,在U-I图像中,当U=0时,对应的电流表示数为0.04A,即图线与纵轴交点的纵坐标为0.04A,这是电流表指针未调零导致的,不是巧合。
不正确
因为电流表未调零,其示数比实际通过R的电流大0.04A,在U-I图像中,当U=0时,对应的电流表示数为0.04A,即图线与纵轴交点的纵坐标为0.04A,这是电流表未调零导致的,不是巧合。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
将电路中的电阻器换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值。每次算出的电阻相同吗?有什么变化规律吗?
如果出现的情况和测量电阻器的电阻时不同,你如何解释?
A
V
R
R'
S
A
V
L
R
S
用电压表和电流表测小灯泡的电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
R =
U
I
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验目的
实验原理
实验器材
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
A
V
L
R
S
连接电路时开关要断开,变阻器的滑片要调节到阻值最大端(右端)。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验电路图
实验电路
①按电路图连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,记录电压表、电流表的示数。
③多次调节滑动变阻器的滑片,重复上述实验。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验过程
记录实验数据的表格
原因:当灯泡两端电压变大时,灯泡中的电流变大,灯丝温度升高。
当小灯泡两端电压越大时,通过灯泡的电流越大,小灯泡的电阻越大。。
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
④根据每组数据,分别计算出对应的电阻 R1、R2、R3
数据记录与计算
0.5
0.16
3.13
1
0.20
5
1.5
0.24
6.25
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
小灯泡的阻值受灯丝温度的影响。灯丝温度越高,阻值越大,灯丝温度越低,阻值越小。
I /A
0
U /V
能否求出小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻?
不能。因为测量得到的小灯泡的电阻是不断变化的,小灯泡两端的电压越大,测得的小灯泡的电阻就越大。因为小灯泡的电阻不是定值,所以求平均值作为测量结果没有意义。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
【例题2】(2025年福建中考题) 用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
(2)为了保证电路安全,闭合开关前,应该将滑动变阻器调至接入电路电阻最大处,即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。。

(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最______端;
【解析】(1)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,电压表要并联接在小灯泡两端,测量小灯泡两端的电压,选用0~3V的测量范围;
【例题2】(2025年福建中考题) 用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
【解析】(3)因为实验过程中电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大,说明电路某处接触不良。
B
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
【例题2】(2025年福建中考题) 用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
B
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值 /Ω ①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是_____________________。
【例题2】(2025年福建中考题) 用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
0.26
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值 /Ω ①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是_____________________。
【解析】(4)①由乙图可知,电流表所接量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.26A;②因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以由第5次实验数据可知,小灯泡正常发光时电阻 ;
8.3
【例题2】(2025年福建中考题) 用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
知识点二 用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
小灯泡的电阻会随温度变化而变化
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值 /Ω ③表格中设计不合理的一项是____________ ,原因是_____________________。
【解析】(4)③因为小灯泡发光时会发热,所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化,故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。
电阻平均值
知识点 欧姆定律
数字多用表
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量, 那么电阻的大小是否能用仪器直接测量呢?
图是一种数字多用表, 可以用它测量电阻。
1.观察多用表,猜猜哪个挡位是测量电阻的。
阅读说明书,看看你的猜测是否正确。
用这个数字多用表测一测小灯泡通电前的电阻是多少,与前面实验测得的数据比较一下。
知识点 欧姆定律
数字多用表
2. 说明书给出的一些参数如表格所示。观察这些参数,并选择合适的挡位,用数字多用表测一下干电池两端的电压。
课时知识总结
电阻的测量
用电流表和电压表测量电阻
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
练习与应用: 1、2、3、4题
课后作业

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