内容正文:
第17.3课 电阻的测量
目标梳理
学习目标
重点难点
1.具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻.
2.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.
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,巩固滑动变阻器的正确使用方法.
教学重点
利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻
教学难点
自行设计科学、完整的实验操作方案
知识梳理
1.“伏安法”测电阻
实验原理: ① .
实验器材:电源、开关、导线、 ② 、 ③ 、滑动变阻器、待测电阻.
实验电路图设计:
实验步骤:①按如图所示电路图正确连接电路,连接电路时开关应 ④ ,滑动变阻器的滑片移到阻值 ⑤ 处.②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变 ⑥ ,观察 ⑦ 每次对应的示数,分别填入设计的表格中.③根据每次记录的电压和电流值,求它们对应的电阻值,然后再求出它们的平均值R均=.
注意:测量小灯泡的电阻时,由于灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大,因此求电阻的平均值是无意义的.
2.实验中连接电路时要注意:
(1)开关要 ⑧ 。
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片要移到 ⑨ 处。
3.为减小误差,实际测量中要改变待测电阻两端的 ⑩ ,进行多次测量,求出每次的电阻值,最后求出电阻的 ⑪ 。
4.在伏安法测电阻中,常采用 ⑫ 来改变待测电阻两端的电压。
①R= ②电流表 ③电压表 ④断开 ⑤最大 ⑥待测电阻两端的电压 ⑦电流表 ⑧断开 ⑨阻值最大处 ⑩电压 ⑪平均值 ⑫改变滑动变阻器接入的阻值
重点梳理
【重点01】伏安法测电阻
【实验目的】
测未知电阻的阻值
【设计并进行实验】
1.实验器材:电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器;
2.实验原理:
3.实验步骤:
(1)断开开关,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)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
【拓展实验】
(5)将定值电阻换成小灯泡进行实验,电路图和实物图如下所示:
【分析数据】
①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:
②不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值,因为小灯泡电阻受温度的影响,是变化的。
定值电阻和小灯泡的图如下:
【实验结论】
电阻是导体本身的特性,和导体的电流与电压无关;灯泡的电阻不是固定的,随温度的升高而增大。
【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流。
(2)滑动变阻器规格的选取:
(3)要使小灯泡正常发光,应移动滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压。
(4)电压表示数小于(或大于)小灯泡额定电压时,滑片移动方向的判断:应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小(或变大)。
(5)实验时多次测量的目的:
①定值电阻:获得多组数据求平均值,减小误差;
②小灯泡:获得多组数据,探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系;
(6)电路故障分析。
(7)I-U图像分析与绘制:
①如图所示,a为定值电阻,b为小灯泡,c为电压表接滑动
变阻器两端时,小灯泡的I-U图像;
②得出小灯泡电阻的变化规律:小灯泡的电阻随着温度的升
高而增大。
(8)动态电路分析;
(9)电功率的计算;
(10)求取平均值的评估:
①测定值电阻:不能根据求出的电压、电流的平均值计算电阻,应计算出每次的电阻,然后求电阻的平均值,即(以3次为例)。
②测小灯泡电阻:求小灯泡电阻平均值不合理,小灯泡的电阻会随温度的升高而增大,不是定值。
【重点02】伏安法测定值电阻和小灯泡电阻的区别
测量定值电阻的阻值时,多测几组数据是为了取其平均值来减小误差;而测小灯泡电阻时,多测儿组数据是为了求出小灯泡在不同电压下对应的阻值。日的是分析小灯泡电阻变化的规律、电阻大小与温度的关系。
测定值电阻时,电压变化顺序无限制,可以根据自己的需要进行调节,尽量使电阻两端的电压成倍数变化,可以减小读数不准造成的误差。每次读数完毕后立即断开开关,以免通电时间过长,引起定值电阻温度升高而使定值电阻阻值变大,使测量误差过大。测量小灯泡电阻时,要先调节变阻器滑片位置,使电压表示数达到灯泡灯口标明的电压值,然后使其两端电压连渐减小,然后再适当使其两端电压高于额定电压,以保证灯泡不被烧坏。分别测量三组对应的电压,电流值