17.3 电阻的测量课件- 2023--2024学年人教版九年级物理全一册

● 考点清单解读 ● 重难题型突破 ● 易错易混分析 第 3 节 电阻的测量 目 录 第 3 节 电阻的测量 ■考点一 伏安法测电阻 实验目的 用电流表和电压表测量未知电阻的阻值 实验原理 实验 器材及 电路图 电源、开关、电压表、电流表、 滑动变阻器、待测电阻和导线 返回目录 第 3 节 电阻的测量 实验步骤 （1）根据电路图连接实物电路，连接电表时可利用试触法确定电流表、电压表的量程； （2）检查所连接的电路，确定无误后，将滑动变阻器的滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置，以保护电路； （3）闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电流表示数和电压表示数，填写在实验数据记录表中； （4）断开开关，整理实验器材 续表 返回目录 第 3 节 电阻的测量 实验 数据 记录 实验 序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 Rx/Ω 电阻的平均值 R/Ω 1 2 3 … 续表 返回目录 第 3 节 电阻的测量 数据 分析 （1）将每次测量的电压值和对应的电流值代入公式R= ，分别求出待测电阻的阻值 R1、R2、R3、…、Rn。 （2）计算它们的平均值，即 R= 续表 返回目录 第 3 节 电阻的测量 实验 注意 事项 （1）电压表、电流表的量程选择应适当，一般以电表指针偏转过半为宜。 （2）实验时，每次读数后开关要及时断开,因为导体电阻的大小与温度有关，当导体长时间通电时，电阻因发热而产生变化，前后测得的电阻值偏差较大。 续表 返回目录 第 3 节 电阻的测量 实验 注意 事项 （3）在测量定值电阻的阻值时，为减小测量误差，要进行多次实验，求出电阻的平均值，而在测量小灯泡的电阻时，因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以多次实验后不用求电阻的平均值 续表 返回目录 第 3 节 电阻的测量 归纳总结 伏安法测定值电阻和小灯泡电阻的区别 伏安法测定值电阻 伏安法测小灯泡电阻 不同实 验器材 待测电阻 待测小灯泡 返回目录 第 3 节 电阻的测量 伏安法测定值电阻 伏安法测小灯泡电阻 多次 测量的 目的 定值电阻阻值受温度的影响较小，可以忽略；求定值电阻的阻值要求平均值，目的是减小误差 灯丝的电阻受温度的 影响较大，不能忽略； 求灯丝电阻不能求平均值，多次测量的目的是得出灯丝电阻与温度关系的普遍规律 返回目录 第 3 节 电阻的测量 典例 1 小明想用伏安法测量未知电阻 Rx 的阻值，如图是他连接的部分实物电路。 对点典例剖析 返回目录 第 3 节 电阻的测量 （1）请用笔画线代替导线，把实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的阻值变大。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，这可能是因为 ______________________。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 （3）排除故障后，小明测得一次电压表与电流表的示数，准备整理实验器材结束实验。 同组的小新认为小明此时不应结束实验，而应调节滑动变阻器的滑片，多测几组电压值与电流值。 小新提出这个建议的目的是 _______________________。若小明测量的是小灯泡的电阻，同样需要多测几组数据，目的是 ________________________。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［解析］（1）滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻 Rx 串联在电路中；用伏安法测量未知电阻 Rx 的阻值实验中，电阻 Rx、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在电阻 Rx 两端。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能是电阻 Rx 断路。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 （3）为了减小实验中的测量误差，应移动滑动变阻器的滑片，多测几组数据求电阻的平均值；因为灯丝的电阻会随温度的变化而变化，所以多次测量是为了找出灯泡电阻随温度的变化规律。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［答案］ （1）如下图所示 （2）电阻 Rx 断路 （3）求电阻的平均值减小误差 测量不同电压下小灯泡的电阻值，探究灯丝电阻随温度的变化规律 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ■考点二 特殊方法测电阻 方法 电路图 步骤 表达式 伏阻法 （R0 阻 值已知） ①如图所示，将被测电阻 Rx 与定值电阻R0串联接入电路； ②用电压表分别测出电阻 Rx、R0 两端的电压U1、U2 Rx＝R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 伏阻法 （R0 阻 值已知） ①如图所示，连接电 路，闭合两开关，记 下电压表示数 U1； ②断开开关S2，记下 电压表示数U2 Rx＝R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 安阻法 （R0 阻 值已知） ①如图所示，将被测 电阻 Rx 与定值电阻R0 并联接入电路； ②用电流表分别测 出通过电阻 Rx、R0 的电流 I1、I2 Rx＝R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 安阻法 （R0 阻 值已知） ①闭合开关 S1、断开开关 S2，读出电流表的示数I1； ②闭合开关 S1、S2，读出电流表的示数 I2 Rx＝R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 安阻法 （R0 阻 值已知） ①闭合开关 S1、S2，读出电流表的示数 I1； ②闭合开关 S1、断开开关 S2，读出电流表的示数 I2 Rx＝ 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 滑动变 阻器法 （R0 的 最大阻 值已知） ①闭合开关 S，将滑 动变阻器调至最大阻值 R0，读出电压表示数 U1； ②将滑动变阻器调 至接入电路的阻值 为零，读出电压表示 数 U2 Rx＝R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 滑动变 阻器法 （R0 的 最大阻 值已知） ①闭合开关 S，将滑 动变阻器调至接入 电路的阻值为零，读 出电流表的示数 I1； ②闭合开关 S，将滑 动变阻器调至最大 阻值 R0，读出电流 表的示数 I2 Rx＝ 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 等效 替代法 ①闭合开关 S，S1 拨到 1 处，适当调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数记为 I1； ②S1 拨到 2 处，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 I1，读取电阻箱的数值为 R0 Rx=R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 续表 等效 替代法 ①闭合开关 S，S1 拨到 1 处，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数记为U1； ②S1 拨到 2 处，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为 U1，读取电阻箱的数值为 R0 Rx=R0 返回目录 第 3 节 电阻的测量 典例 2 为了测定待测电阻 Rx 的阻值，现有实验器材：一个电源（电源电压未知且恒定），一个已知阻值为 R0 的定值电阻，一个待测电阻（用 Rx 表示），一只电流表，一 个单刀双掷开关和若干导线。 对点典例剖析 返回目录 第 3 节 电阻的测量 （1）小明同学用以上器材设计了一个如图所示的实验电路，请你根据电路图写出测定 Rx 的主要的实验步骤：（用适当的字母表示测定的物理量） ①________________________； ②________________________。 （2）用你测得的物理量和已知量 R0 表示待测电阻 Rx=________。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 （3）若在给出的器材中只将电流表改为电压表，请你重新设计一个实验电路图（连好电路后不能再改变接线），测量待测电阻 Rx 的阻值（将实验电路图画在虚线框内， 不需要说明实验步骤）。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［解析］（1）实验步骤：①将 S 掷向1，读出电流表示数为 I1；②将 S 掷向 2，读出电流表示数为 I2。 （2）由实验步骤及电路图知，通过R0的电流：I0=I1-I2，由并联电路的电压特点可知，电源电压：U=I0R0=（I1-I2）R0，则 Rx= （3）定值电阻与待测电阻串联，先用电压表测定值电阻两端的电压，求出电路中的电流；然后再测电源电压，利用串联电路的电压特点求出待测电阻两端的电压，由欧姆定律求出待测电阻的阻值，电路图如答案图所示。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［答案］ （1）①将 S 掷向 1，读出电流表示数为 I1 ②将 S 掷向 2，读出电流表示数为 I2 （2） （3）如下图所示 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ■题型 伏安法测电阻实验中的电路故障分析 例 小明在做“伏安法测小灯泡的电阻”实验时，连接了如图所示电路，当闭合开关 S 后，发现电流表无示数，小灯泡 L 不亮，电压表示数较大。 若电路中只有一处故障，可能是（ ） A． 小灯泡 L 断路 B． 小灯泡 L 短路 C． 滑动变阻器 R 断路 D． 滑动变阻器 R 短路 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［解析］根据题图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；当闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生了断路，而电压表有示数，说明电压表能与电源接通，即与电压表并联部分以外的电路完好，故可能是小灯泡 L 断路。 ［答案］ A 返回目录 第 3 节 电阻的测量 思路点拨 返回目录 第 3 节 电阻的测量 解题通法 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ■混淆测量定值电阻的阻值和测量小灯泡的电阻时多次测量的目的 例 关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是 （ ） A． 两个实验的原理不同 B． 两个实验都用了控制变量法 C． 滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流 D． 两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［解析］“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”两实验的实验原理均是 R＝ ，故 A 项错误；这两个测电阻的实验中都没有采用控制变量法，故 B 项错误；在“伏安法测定值电阻”实验中，为了减小误差， 需要多次测量求平均值， 通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压，从而得到多次测量数据；在“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，为了得到小灯泡电阻的变化规律，需要移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，得到多组数据，因此滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流，故 C 项正确，D 项错误。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 ［答案］ C ［易错］ D ［错因］ 误认为“伏安法测小灯泡的电阻”实验进行多次测量是为了减小误差。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 易错警示 物理中很多实验都用到了多次测量，但是多次测量的目的是不同的，有的是为了寻找普遍规律，有的是为了提高测量的精度。 不要笼统地认为多次测量，都是为了减小误差， 要做到具体问题具体分析。 返回目录 第 3 节 电阻的测量 领悟提能 实验中多次测量的目的分析如下表： 实验名称 多次测量的目的 伏安法测定值电阻的阻值 计算平均值以减小误差 伏安法测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的电阻 探究串、并联电路中电流、 电压的规律 避免偶然性，以得到更具有普遍性的结论 探究电流与电压、电阻的关系 返回目录 $$