17.3 电阻的测量-2021-2022学年九年级物理全册举一反三系列（人教版）

17.3 电阻的测量（解析版） 本节学习目标 1.应用欧姆定律，学习测量电阻的方法； 2.知道伏安法测电阻的工作原理； 3.会利用伏安法测量导体电阻； 4.了解灯丝电阻的特性。 5.通过电阻的测量加强对欧姆定律的理解及应用。 要点一 测量定值电阻的阻值 1．伏安法 ①实验原理： R=U/I ②实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。 ③实验电路图： ④实验步骤： （1）按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处； （2）检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　 （3）根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值。 2.安阻法 ①实验器材：电源、两个开关、电流表、一个阻值已知的定值电阻R0、待测定电阻Rx和导线若干。 ②实验电路图： ③实验步骤： （1）按图连好电路，注意连接时开关要断开； （2）S闭合，S1断开，电流表示数为I1； （3）S、S1闭合，电流表的示数为I2； （4）计算： U=I1R0　 Ix=I2-I1 3.伏阻法 ①实验器材：电源、电压表、两个开关、一个阻值已知的定值电阻R0和几根导线，待测电阻Rx。 ②实验电路图： ③实验步骤： （1）按图连好电路，注意连接时开关要断开； （2）S1闭合，S2断开，电压表的示数为U1； （3）S1断开，S2闭合，电压表的示数为U2； 4.等效替代法 ①实验器材：电源、电流表、两个开关、一个电阻箱和几根导线，滑动变阻器，待测电阻Rx。 ②实验电路图： ③实验步骤： （1）断开开关，根据电路图，连接实物，将滑动变阻器及电阻箱的阻值调至最大； （2）把开关S2闭合，调节滑动变阻器到适当位置，读出电流表的示数为I； （3）把开关S1闭合S2断开，调节电阻箱，使电流表的示数为I； （4）读出电阻箱的示数，并记录为R。Rx表达式：Rx=R。 要点诠释： （1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 （2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。 （3）如图是两电阻的伏安曲线，则:R1>R2。 【例】图甲是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图，图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象．通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4V时，灯丝电阻为 Ω；当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻将 ，其原因是 。 【答案】20；变大；温度越高，灯丝的电阻越大。 【解答】由图象知，灯泡在2V、4V、6V时的电流分别为：0.15A、0.2A、0.25A， 根据R=U/I得，灯泡在2V、4V、6V时的电阻分别为：13.3Ω、20Ω、24Ω， 所以灯泡电压增大，电阻增大，原因是灯泡电压增大，电流增大，灯丝温度升高，电阻增大。 【点睛】在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中，用电压表、电流表分别测出小灯泡的两端电压和通过小灯泡的电流，再利用欧姆定律可以计算出小灯泡的阻值。电流、电压的关系如图乙，但要注意横纵坐标各自代表的物理量；灯泡电阻随温度的升高而增大。 【考点分析】本题主要通过图象找已知条件，然后通过已知条件再计算电阻，分析电阻变化的原因。已知条件包含在图象中，最近几年中考题中频频出现，一定学会在图象中挖掘已知条件。 【变式1】 如图1所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。 （1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。 　　　　　 （2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是（ ） A．电流表的正、负接线柱接反 B．电压表的量程选小了 C．电阻Rx发生了短路 D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路 （3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的Rx= Ω。 （5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 。 【答案】（1）如图所示；（2）C；（3）变大；（4）5；（5）减小误差。 【解析】（1）电源电压为6V，所以电压表选大量程，且与电阻并联