第十七章 第3节 电阻的测量 2022-2023学年人教版物理九年级

第十七章:欧姆定律 第3节:电阻的测量 初中物理人教版 物理 公式拓展: 横截面积 电阻率(只材料有关) 导体长度 这个公式初中课本并未涉及,因此不推荐,先要去查导体电阻率,再就是测量难度较大,均需要估读,读数出现误差的情况大大增加(计算起来比较麻烦)。 该公式初中阶段仅仅用来方便我们记住决定导体电阻的因素(加上温度),以及对导体本身做出改变后,变化后的电阻的阻值的情况 电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。根据前面学过的欧姆定律知道,可以通过对电流和电压的测量来间接地测出导体的电阻。 本章第2节图17.2-1所示的电路就可以测量电阻,对于这样测量电阻的方法,有时又简称为“伏安法”测电阻 由于此处是测量一个物理量,因此多次测量是为了减小测量时的误差 在伏安法测电阻中,常采用图17.3-1所示的电路,用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。 实物图 设计实验 进行实验 电压 U(V) 电流 I(A) 电阻 R(Ω) 0.5 0.1 5 1.3 0.26 5 3 0.6 5 上表数据使用的是理想电表所测量的 电压 U(V) 电流 I(A) 电阻 R(Ω) 0.5 0.09 5.56 1.5 0.29 5.17 3 0.6 5 上下两表数据使用的是实际生活中的电表所测量的 电压 U(V) 电流 I(A) 电阻 R(Ω) 0.49 0.1 4.9 1.4 0.3 4.6 3 0.6 5 【例1】小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。 (1)连接电路时,开关应处于_状态;(2)用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大; (3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最_端(选填“左”或“右”),此时,滑动变阻器在电路中除了能保护电路外,还有一个重要作用是_;(4)正确连接电路后,闭合开关前,看到电流表的指针指向零刻度线的左侧,造成这一现象的原因是_; 答案:(1)断开;(2)如图;(3)左、改变电路中的电流(或者说改变定值电阻两端电压); (4)电流表没有调零 【例1】小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。 (5)闭合开关后,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流值为_A,计算Rx的阻值为_Ω,接下来他移动滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,多次实验的目的是_;A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律(6)另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值,如下表所示,由此可知,当电压为1V时,这个小灯泡的阻值可能为_。 A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 7.5Ω 答案:(5)0.26、10、A; (6)C 把定值电阻换成小灯泡进行实验 实物图 电路图 实验数据 电压 U(V) 电流 I(A) 电阻 R(Ω) 0.5 0.1.4 3.6 1.5 0.2 7.5 2.5 0.25 10 由此可见,不同的电压下小灯泡的电阻相差非常大,多次测量的目的就不是求平均值,减小误差;而是验证小灯泡的电阻随电压的升高而变大的规律,因此是寻找普遍规律。 此时可以考虑温度也是影响灯泡电阻的原因之一,例如灯丝受热会升华的钨丝灯,灯灯丝升华一部分后,灯丝的横截面积变小(变细),此时灯泡的电阻长度和材料都没变,因此灯泡的电阻变大。 参考公式: 【例2】小方利用下图所示的装置“测量小灯泡的电阻”,电源电压为6V且保持不变,选用的小灯泡标有“2.5V”字样; (1)图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是_(选填字母代号);A.断开开关,更换小灯泡B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(3)若在上述操作中小灯泡仍不发光,电流表有示数,则电路故障可能是小灯泡发生了_(选填“短路”或“断路”); 答案:(1)如图;(2)B;(3)断路 【例2】小方利用下图所示的装置“测量小灯泡的电阻”,电源电压为6V且保持不变,选用的小灯泡标有“2.5V”字样; (4)排除故障后,闭合开关,调节滑片到某一位置后,电压表的示数如上图所示,其示数为_V;此时应向_(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,记录电压表和电流表的示数,并绘制成下图所示的I-U关系图像,根据图像信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻_Ω; (5)实验中,将滑动变阻器的滑片向左移动,请写出电流表、电压表的示数变化情况:_; (6)小明建议根据所记录的数据计算出电阻再求平均值作为小灯泡的电阻值,你认为小明的建议是_(选填“正确”或“错误”)的,原因是_。