12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻（课件）2024-2025学年-北师大版物理九年级全一册

第二节 根据欧姆定律测量导体的电阻 知识点 伏安法测量定值电阻 知1－讲 1 1. 实验原理 由欧姆定律公式变形可得R＝。显然，用电压表测出导体两端电压，用电流表测出通过导体电流，运用公式R＝就可以计算导体的电阻。这就是伏安法测量电阻的原理。 课堂新授 知1－讲 2. 实验设计 如图1所示，将定值电阻R连接到电路中，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流逐渐变大，测出几组电流和电压的数据。 用R＝计算出每次的阻值，对多次实 验的结果求平均值作为结果。 课堂新授 知1－讲 3. 实验分析 (1)实验操作的基本要求：连接电路时，开关处于断开状态；连接好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器阻值调到最大。 (2)测量多组数据的目的：减小实验误差。 课堂新授 知1－讲 实验详解 伏安法测量电阻的实验中，滑动变阻器的作用： ●保护电路：连好电路，在开关闭合前将滑动变阻器阻值调至最大，目的就是保护电路。 ●通过调节滑动变阻器，进行多次测量。 课堂新授 知1－练 例 1 [中考·陕西] 小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中，电路图如图2甲所示，请回答以下问题。 课堂新授 知1－练 解题秘方：“伏安法”测电阻最常见的三个方面的问题：(1)基本仪器的操作要求，如电表和滑动变阻器的使用。(2)计算电阻应用欧姆定律变形式。(3)多次实验的目的。 课堂新授 知1－练 (1)连接电路时，开关应处于____状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______(填“A”或“B”)端。 (2)闭合开关S，电压表有示数，电流表指针向零刻度线左侧偏转，该故障的原因可能是______________________。 断开 B 电流表正负接线柱接反了 课堂新授 知1－练 (3)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2.5 V 时，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为_______Ω。小明进行了 多次测量，计算出R的阻值的平均值， 目的是_________(填“减小误差”或 “寻找普遍规律”)。 5 减小误差 课堂新授 知1－练 解析：由图乙可知，电流表所选量程为0～0.6 A ，示数为0.5 A ，由I＝得，R的阻值R＝＝＝5 Ω。 课堂新授 知1－练 (4)小明要进一步测量长度为100 cm 的镍铬合金丝MN的阻值，器材如图丙所示。其中导线只有7 根，且长度均为30 cm。请根据实际操作需要， 用笔画线代替剩余2 根导线，在 图丙中将实物电路补充完整(实物 电路中导线及电阻丝长度未按照 比例绘制)。要求：导线两端只能 接在各电路元件的接线柱上。 课堂新授 知1－练 解：如图3所示。 课堂新授 知1－练 解析：测量原理是R＝，电压表应测MN两端的电压，则电压表应与MN并联；实验中导线只有7 根，且长度均为30 cm，导线已经用去5 根剩余2 根，由于导线长度不够，电压表不能直接接MN的两端，所以将电压表与滑动变阻器并联，测出滑动变阻器两端电压，再根据串联电路电压关系求出MN两端的电压，量程选小量程。 课堂新授 知1－练 1. [中考·乐山节选]小杨同学用如图甲所示的电路，测量定值电阻R的阻值。 (1)请你用笔画线代替导线，将图 甲中的电路连接完整。(要求： 滑片向左移动时电流表示数变 大，且导线不能交叉) 解：如图所示。 课堂新授 知1－练 (2)小杨同学正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是_______(填“R短路”或“R断路”)。 R断路 课堂新授 知1－练 (3)排除故障后的某次实验中，移动滑片使电压表示数为 2 V 时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为______A，定值电阻R的阻值为_____Ω。 0.4 5 课堂新授 知2－讲 知识点 伏安法测量小灯泡的电阻 2 实验设计：如图4 所示，将正常发光时电压为2.5 V的小灯泡L 连接到电路中，闭合开关后， 移动滑动变阻器的滑片，使电路中的 电流逐渐变大，测出几组电流和电压 的数据记录到表格中。 课堂新授 知2－讲 测量数据：如下表所示。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.5 0.16 9.4 2 2.0 0.20 10.0 3 2.5 0.24 10.4 4 3.0 0.28 10.7 课堂新授 知2－讲 数据处理：用公式R＝计算出每次的阻值记在表格中。 实验结论：(1)小灯泡的电阻随温度的升高而变大。 (2)测量小灯泡的电阻，必须点明前提条件，例如正常发光时的电阻或什么电压下的电阻。 课堂新授 知2－讲 深度思考 (1)能否将灯泡几个不同电压下的电阻计算求平均值？ (2)小灯泡的电阻随着电压升高而变大的本质是什么？ 课堂新授 知2－讲 深度理解 (1)小灯泡在不同电压下的电阻不同，计算不同电压下电阻的平均值没有意义，即计算灯泡在不同电压下电阻的平均值是错误的。 (2)小灯泡两端的电压越高，亮度越大，灯丝的温度也越高。温度升高才是灯丝电阻变大的真正原因，即本质是灯丝电阻随温度的升高而变大。 课堂新授 知2－练 [中考·河南] 在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 例 2 解题秘方：伏安法测小灯泡电阻时，往往考查开关、滑动变阻器等元件的正确连接，电表的读数和电阻的计算等基础内容。对电路异常现象的判断是难点。 课堂新授 知2－练 (1)请用笔画线代替导线，将图5甲中的实物电路连接完整。 解析：电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联。 解：如图6所示。 课堂新授 知2－练 (2)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______(填“A”或“B”)端。 解析：为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图可知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到A端。 A 课堂新授 知2－练 (3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是____(填字母代号)。 A. 电流表短路 B. 小灯泡短路 C. 滑动变阻器断路 解析：电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的小灯泡短路了，故选B。 B 课堂新授 知2－练 (4)排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5 V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为______A，小灯泡正常发光时的电阻约为_____Ω (结果保留一位小数)。 0.28 8.9 解析：电流表示数为0.28 A，此时小灯泡的电阻R＝＝≈ 8.9 Ω。 课堂新授 知2－练 (5)经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值。得到小灯泡的I-U图像如图丙所示；通过分析图像，写出一条你发现的结论：_______________________________。 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 课堂新授 知2－练 2. [中考·随州] 如图甲是小明用伏安法测量正常发光时电压为2.5 V小灯泡电阻的实物电路。 (1)用笔画线代替导线，补画一根导 线将图甲中的实物电路连接完整。 解：如图所示。 课堂新授 知2－练 (2)实验中当滑动变阻器的滑片滑到某位置时，电压表示数如图乙所示为_______V，此时电流表的示数为0.2 A，此时小灯泡的电阻为_____Ω。 2.2 11 课堂新授 知2－练 (3)如表是小明设计的实验数据记录表，该表格存在的不足之处是_______________。 只有一次实验 序号 U/V I/A R/Ω 1 课堂新授 根据欧姆定律测量导体的电阻 测电阻 原理 方法 伏安法 归纳总结 $$