内容正文:
17.3 电阻的测量(导学案)
【学习目标】
1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。
2. 学会用伏安法测电阻。
3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。
【学习重点】
根据实验原理设计电路图,并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压是本节的教学重点。
【学习难点】
分析实验数据,发现规律,加深对电阻概念的认识。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 设计实验
(1)实验原理:根据欧姆定律的变形公式 。
(2)实验方法:是用 测出电阻两端的 ,用 测出流过电阻的 ,然后根据公式 计算出阻值,此方法称 法。
(3)实验电路图:
(4)实验器材:电源、小灯泡 、定值电阻、电压表、 、 、开关、导线。
2. 进行实验
(1)根据电路图连接电路,此时开关应 ,滑动变阻器的滑片调到阻值 的位置。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的 来改变待测电阻两端的电压,记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。
(3)算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。
【合作探究】
探究一、伏安法测电阻
【想一想】如何测定一个定值电阻的阻值大小?需要哪些实验器材?为了减小误差,应该采取什么方法?
【设计实验】由欧姆定律的变形公式可知,用 测出通过定值电阻的电流I,用 测出定值电阻两璃的电压U,把实验数据代入,即可求出定值电阻的阻值大小。
为了减少实验误差,实际测量中要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压及电流的值,求出每次的电阻值,最后求电阻的 值。
我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,移动滑片,就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的阻值变 ,则待测电阻两端的电压变 ,通过的电流也变 。
【实验器材】电池组、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
【设计表格】
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
【进行实验】
①根据电路图连接电路。
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压,记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。
③断开开关,整理器材,结束实验。
④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。
【数据处理】
将每次测量的电压、电流值代入公式,求出待测电阻的阻值R1、R2、R3,计算出它们的平均值。
R =(R1+R2+R3)/3
【分析与讨论】
当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之改变,但电压与电流的比值不变,即 不变,同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的,与电压和电流 (选填“有关”或“无关”)。
【例题1】如图是“伏安法测电阻”电路图,下列说法中错误的是( )
A.在连接电路时,应将变阻器滑片调至最右端
B.连接电路时,要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
C.多次测量是为了求平均值减小误差
D.向左移动滑动变阻器的滑片时,电流表、电压表的示数都变大,R的阻值也变大
【例题2】用如图甲的电路测量定值电阻R的阻值。
(1)实验原理是 ________。
(2)将图乙电路完成,要求滑片向左滑时电阻变小。_____
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于____端。
(4)闭合开关,将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数会 ____(填“变大”或“变小”),当滑片P滑到某一位置时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图丙。由此可知被测电阻的阻值R=___Ω。
(5)完成一次实验后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是___。
A.换用阻值不同的电阻再进行几次测量
B.调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行
探究二、 伏安法测小灯泡的电阻
将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。
【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,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。
【数据处理】
将测量的电压值、电流值代入公式,分别求出小灯泡的阻值R1、R2、R3。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
灯泡亮度
1
2
3
【分析与讨论】
(1)比较计算