17.3 电阻的测量-九年级物理全册举一反三系列（人教版）

17.3 电阻的测量（原卷版） 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】（2023·金昌）习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为___________V，未知电阻的阻值为___________Ω； （2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为，则未知电阻=___________（用、和表示）； （3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点___________，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱的阻值，使___________，此时电阻箱的读数为，则未知电阻=___________。 【变式1】（2023·潍坊）某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌标有“”字样。 （1）连接完成图甲所示电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；（ ） （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“A”或“B”）端； （3）实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是____________； （4）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻（阻值）、定值电阻（阻值）、电阻箱R（最大阻值）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0~3V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。 ①把S拨到1位置，记录电压表示数； ②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录此时电阻箱的阻值； ③计算玻璃管内自来水的电阻值，则______。 【变式2】（2023·宜宾）为测量某待测电阻的阻值，实