17.3电阻的测量 ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

1.通过利用电流表、电压表测电阻的实验操作，进一步掌握使用电压表和电流表的方法； 2.知道“伏安法”测量电阻的原理，学会实验电路的设计和连接，会记录实验数据，并进行数据处理；学会用“伏安法”测导体的电阻。 3.尝试对实验过程中的问题进行处理。 【重点】利用电流表、电压表测电阻。 【难点】自行设计科学的、完整的实验操作方案。 学习目标 17.3 电阻的测量 电流 电压 电阻 有办法测量吗？ 电流表 电压表 测量工具 测量工具 测量工具 新课引入 知识点 伏安法测电阻 （1）实验目的： 用电压表、电流表间接测电阻 （2）实验原理： 1 （3）实验器材： 电源、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。 （4）设计实验： A V R R' S 滑动变阻器用来改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流值，求出每次的电阻值，最后求平均值。 A V R R' S 根据电路图连实物图 （5）实验步骤： 1. 连接电路时，开关应______，滑动变阻器应___________________。 2. 滑动变阻器的作用： （1）_____________________________； （2）______________________。 3. 本实验中多次测量的目的是:________________________________。 断开 处于最大阻值位置 改变电路中的电压或电流大小 限制电流、保护电路 多次测量求平均值从而减小误差 课堂小测 测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 （6）实验数据处理： R1+R2+R3 故障 故障原因 电流表有示数，电压表无示数 电流表或电压表无示数 电流表无示数，电压表指针明显偏转（或示数接近电源电压） 调节滑动变阻器的滑片使电流增大时，电压表示数减小 电流表指针超过最大值 滑动变阻器滑动时，电压表示数无变化 电流表与电压表的指针反向偏转 电流表和电压表的指针偏转角度很小 电阻被短路 电流表或电压表被短路，或该电表两接线柱到电源两极间的电路出现断路 待测电阻断路，或电压表串联在电路中 将电压表错接在了滑动变阻器两端 ①量程可能选择过小；②电路中可能出现短路 滑动变阻器没有 “一上一下”连接 电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反 1. 将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。 2. 多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻。 3. 比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？ 4. 如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。 想想做做 （1）实验目的：用电压表、电流表间接测小灯泡的电阻  （2）实验原理： （3）实验器材： （4）实验电路图： A V L R S 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线 根据电路图连实物图 A V L R S （5）实验步骤： ①断开开关，连接电路； ②接入电路的滑动变阻器调到最大； ③闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据； ④计算小灯泡阻值。 电压U/V 2 2.5 3 电流I/A 小灯泡电阻R/Ω 某同学用“伏安法”测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。 测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1 0.22 4.5 2 2 0.32 6.3 3 2.5 0.35 7.1 现象：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。 原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。 想一想：能否把小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻? 知识点 测量电阻的其他方法 1. 伏阻法： 只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻的方法。 器材 实验电路图 推理过程 电源、开关、电压表、已知电阻R0、未知电阻Rx 2 （1）只闭合S0，测出R0两端的电压U0，闭合S0和 S1，测出电源电压U； （1）闭合S，读出滑动变阻器接 入阻值最大时电压表的示数U1； （2）读出滑动变阻器接入阻值 最小（即0）时电压表的示数U2； （2）闭合S0，将S1拨至2，测出电源电压U； 2. 安阻法： 只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻的方法。 （1）闭合S0，断开S，测出通过R0的电 流I0； （2）闭合S0、S，测出总电流I； （1）闭合S0，测出电路中的电流 I； （1）闭合S，读出滑动变阻器 接入阻值最大时电流表 示数I1； （2）读出滑动变阻器接入阻值 最小（即0）时电流表的 示数I2； 3. 等效替代法： 利用电流表（或电压表）和可变阻值的电阻箱测量未知电阻的方法。 器材 实验电路图 阳阳和小明做“测电阻”实验： （1）阳阳用如图1所示的实验电路，测额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻。 ①连接好实验电路，用开关试触时，阳阳发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是 。 灯泡短路 典型例题1 ②排除电路故障后，阳阳闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数是2V，为了测出小灯泡正常工作时的电阻，他应该再把滑片向 （填“左”或“右”）移动； ③移动后，当电压表的读数为2.5V时，电流表的读数为0.4A，他测出小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。 左 6.25 断开S1、闭合S2，记录电流表示数为I2 测量定值电阻Rx阻值大小的实验电路图如图甲所示。 （1）本实验的原理是 。 （2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端。 （3）正确连接电路闭合开关后，电压表示数为2.7V时，电流表接线及示数如图乙所示，则此时测得Rx的阻值是 Ω。 B 9 典型例题2 （4）本实验要多次测量取平均值，是为了 。 （5）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。请将他们的实验步骤填写完整。 ①正确连接电路， ，记录电流表的示数为I1 ② ，记录电流表的示数为I2 ③待测电阻阻值的表达式为Rx=（ ）（用测得量和已知量的字母表示）。 减小误差 闭合开关S和S1 闭合开关S和S2 欧姆定律的应用 之一：测电阻 伏安法 安阻法 伏阻法 等效替代法 测量原理 数据处理 测定电阻的阻值时，求平均值以减小误差 求小灯泡的电阻时不能求平均值 1.一个小灯泡上标着“2.2V0.25A"，表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8 0。图17.3-2是一位同学为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。他的连接有三个错误。请你指出这三个错误分别错在哪里。应怎样改成正确的连接? 解析：课本图中的错误是将滑动变阻器的接线柱接错,使滑动变阻器短路,滑动变阻器失去改变电路电阻的作用。电流表正、负接线柱连接错误；电流表所选量程太大。 2.已知流过一只电阻为242Ω的灯泡的电流是0.91 A。如果在灯泡两端再并联一个电阻为165Ω的电烙铁，并联电路的总电流变为多大? 解：U=I1R1=0.91A×242Ω≈220V I2=U/R2=220V/165Ω≈1.33A I=I1＋I2=0.91A＋1.33A=2.24A 3.图17.3-3是用伏安法测量某未知电阻的电路图。 (1)根据电路图将图17.3-4所示的实物图连接起来 ; (2)读出图17.3-5所示电流表和电压表的示数; (3)算出被测电阻本次的测量值。 0.4A 2.4V R=U/I=2.4V/0.4A=6Ω 4.在测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5 V,小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示。 (1)请你根据表中电压和电流的数据计算每次的电阻，填在表格中; (2)对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论。 8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2.0 可能发现灯泡变暗时,电阻的阻值变小。这不是测量误差，而是由灯丝温度变化导致电阻阻值发生变化引起的，灯丝的电阻随温度的降低而变小。 在伏安法测电阻实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（ ） 改变被测电阻两端的电压 改变电路中的电流 保护电路 改变被测电阻的阻值 D 课堂训练 2. 某同学指出：在用伏安法测量电阻的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是（　 　） A．电路中连接滑动变阻器时，应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置 B．电路中连接开关时，应该将开关断开 C．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联 D．开关应该接在靠近电源电流流出的一端 D 3. 在”伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ） 为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关 应该选取规格匹配的器材，这样既不会损坏器材，又能使测量结果误差小 在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程 需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性 B （1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实验电路的连接； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于____（选填“A”或“B”） （3）闭合开关后，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c，电压表均有示数，接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是_______________。 B 滑动变阻器断路 S1闭合，S2断开 4 B 6. 某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡上标有“2.5V”的字样。记录的实验数据如下表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（ ） A．第1次实验记录的电流表示数是错误的 B．多次实验的目的是为了减小误差 C．5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小 D．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器 的滑片逐渐向右滑动 D 7. 某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，他记录的实验数据如图乙所示。关于该同学的实验，下列说法不合理的是（　　） A．电路图中a是电流表，b是电压表 B．小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω C．滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω D．闭合开关后，滑片P向右移，小灯泡的电阻减小 B 谢 谢 Lavf57.62.100 $$