5.2 测量电阻 ---2023-2024学年教科版物理九年级上学期

第五章第2节 测量电阻 教科版·九年级物理上册 情景导入 爷爷的收音机坏了，小聪和小明决定把它修好。经过检查，发现一只标注模糊的电阻引线断了，需要更换。怎样才能知道它的阻值呢？ 一.用电压表和电流表测量电阻 用电压表可以测量电压，用电流表可以测量电流；测量出了电压和电流，就可以用欧姆定律计算出电阻。 如图是小明设计的实验电路图。和同学讨论，它有哪些不完备的地方？应怎样改进？ 初步讨论 这样只测量一次数据，可能误差比较大，我们应该多测量几次，取平均值。 这就需要能改变电路中的电流和电压。加一个滑动变阻器，就能改变电路中的电流。 设计实验 实验原理 实验电路图和实物图 滑动变阻器在伏安法测电阻实验中的作用：保护电路；改变被测电阻两端的电压，进行多次测量。 实验步骤 (1)接照电路图连接好实验电路。 (2)移动滑动变阻器的滑片，分别读出三组电流表、电压表的示数，记录在实验表格中。 (3) 利用公式R=U/I计算出电阻的阻值，然后对多次实验的结果求平均值。 减小实验误差 注意事项 1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。 2.连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。 3.连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关S。 4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。 实验数据记录与处理 实验次序 电压U/V 电流I/A 待测电阻R/Ω 平均值 1 2 3 1 2 3 0.10 0.19 0.28 10.0 10.5 10.7 10.4 对一个未知电阻，用电压表测出它两端的电压U，用电流表测量通过它的电流I，应用欧姆定律，就可求出其电阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。 伏安法是测量电阻的一个基本方法。 实验评估与交流 (1)每次读数完毕后应断开开关，避免因通电时间过长，电阻温度升高使阻值发生变化，造成测量值不准确。 (2)实验中调节滑动变阻器的滑片改变导体两端的电压时，要使每次的改变量稍大一些，且使电压稳定后再读取电流表的示数。 一.电压-电流图像 在上面的实验中，除了用表格形式记录测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。 在坐标图上，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。将测量的数据在图中描点，用直线或光滑的曲线连接各点，就可以得到电流随电压变化的关系曲线。 一.电压-电流图像 电压-电流图像常被用来研究导体的电阻的变化规律，是物理学电学部分的重要图像。 如图所示是不同电阻的电压-电流图像。 (1)定值电阻的U-I图像为过原点的一条直线，表示“电阻不变时，电流与电压成正比”。 (2)同一坐标图中，图线的倾斜程度越大，表示电阻的阻值越大。上图中，R1>R2。 若是I-U图像，图线的倾斜程度越大，表示电阻的阻值越小 实验探究 研究小灯泡的电阻 小灯泡的电阻是否固定不变？我们可以用伏安法来研究。 按图连接电路，逐渐增大电压，让灯丝由暗变亮，记录若干组电压、电流值，作出电压-电流图像，分析小灯泡电阻的变化。 实验中，控制小灯泡的灯丝由暗变亮，即灯丝的温度逐渐升高，记录实验数据，作出电压-电流图像。 结论:灯泡的电阻与温度有关，图像不是直线。 (1)小灯泡的U-I图像为曲线，说明小灯泡的电阻是变化的，即通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。 (2)灯泡的电压越大，灯丝电阻越大，因为灯丝电阻随温度的升高而增大。 分析图像 绘制图像时，不要把数据点逐点连成折线，应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑的曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线的两旁。 测量电阻的特殊方法 缺少电流表，你能用一只电压表和一只定值电阻测未知电阻的阻值吗？ 原理： 等效替代（利用定值电阻和电压表代替电流表） 电路图： （1）将电压表并联在R0两端，测出R0两端的电压U0 （2）将电压表并联在Rx两端，测出Rx两端的电压Ux （3）待测电阻Rx的表达式： 伏阻法 缺少电压表，你能用一只电流表和一只定值电阻测未知电阻的阻值吗？ 原理： 等效替代（利用定值电阻和电流表代替电压表） 电路图： （1）将电流表与R0串联，测出通过R0的电流I0 （2）将电流表与Rx串联，测出通过Rx的电流Ix （3）待测电阻Rx的表达式： 安阻法 课堂小结 伏安法测电阻 电压-电流图像 特殊测量法 缺少电压表：安阻法 缺少电流表：伏阻法 实验原理 实验步骤 实验结论 1.如图甲，是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最_____（选填“左”或“右”)端。 （2）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2.0 V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为____A，本次测得