15.3伏安法测电阻 ---2024-2025学年沪科版九年级物理上学期

第十五章　探究电路 第三节　伏安法测电阻 九年级全一册•沪科版 学习目标 1.能够应用欧姆定律测量电阻； 2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则； 3.通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用，巩固滑动变阻器的正确使用方法。 4.通过实验探究小灯泡电阻不断变化的原因。 5.会分析小灯泡的伏安特性曲线。 学习导入 想一想 哪个元件的阻值更大呢？ 阻值未知的定值电阻 电流表 A 电压表 V 测电压 测电流 测电阻 （伏特表） （安培表） （间接测量法） ? I = U R R= U I “伏安法”测电阻 想一想 R= U I 原理 器材 待测电阻、电压表、电流表、电源、导线、开关、 （间接测量法） “伏安法”测电阻 实验：测量定值电阻的阻值 学习探究 （1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U，并记录在表格中； （3）根据公式 计算出R 的值，并记录在表格中。 （4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R 的值。 R= U I 实验步骤 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。 A V R S R0 A V R R' S 缺点： 1.只能测一组实验阻值 改进 滑动变阻器的作用： (1)保护电路 (2)改变灯泡两端电压 (多次测量目的：减小实验误差） 电路图 A V R R' S 实物图 测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 电阻平均值Rx/Ω 1 2 3 数据处理与表格设计 U/V I/A 实验数据处理与分析（I-U) U/V I/A 注意：电阻是导体的一种属性，不随导体两端电压和通过导体的电流的变化而变化。 定值电阻I-U图像 欧姆表 A 拓展1 V A L R S 小灯泡正常工作电压3.8V，电源电压6V,现要测量出它正常发光时的电阻。但是电压表0-15V量程损坏，怎么办？ V 拓展2 A V Rx R' S 若考虑电压表有微弱电流通过，电流表有较小的电阻，分析下面两种电路连接方法对测量结果的影响 电流表外接法 ∴R测 < R真 ∴I测 > I真 I测 = IR+IV A V Rx R' S 若考虑电压表有微弱电流通过，电流表有较小的电阻，分析下面两种电路连接方法对测量结果的影响 电流表外接法 ∴R测 < R真 ∴I测 > I真 I测 = IR+IV Rx V 　　电路图 1.实验中,如果没有电流表，只有电压表。如何测量未知电阻？ R0 V Rx和R0串联 I 相同 　　测电阻的原理 = U0 R0 Ux Rx Rx = U0 I0 R0 特殊测量 　电路图 R0 Ix I0 A Rx A 2.实验中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？ Rx和R0并联U 相同 　测量原理 IxRx =I0 R0 Rx = I0 Ix R0 　电路图 3.实验中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？ 分别闭合S1和S2 　测量原理 IxRx =I0 R0 Rx = I0 Ix R0 　电路图 4.实验中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？ 分别闭合S1和S2，调节R0的大小，使电流表示数相同 　测量原理 Rx =R0 A V L R S 实验：探究温度对小灯泡电阻大小的影响关系 1.设计电路图 2.连接实物图 “伏安法”测电阻 测量次数 灯泡温度 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω 1 2 3 4 U/V I/A 3.实验数据 测量次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω 1 灯丝暗红 0.5 0.16 3.1 2 灯丝微亮 1.5 0.22 6.8 3 正常发光 4 灯丝很亮 2.8 0.29 9.6 2.5 0.28 【想一想】 灯泡正常发光的电阻RL=？ 电阻RL需要取平均值吗？为什么？ 8.9 灯丝的电阻不能求平均值，因为灯泡的电阻随温度的增加而增加 测定值电阻 测灯泡电阻 A V L R S A V R R' S 重点理解： 滑动变阻器的作用 多次测量的目的： 重点理解： 滑动变阻器的作用 多次测量的目的： 思考：比较两次 测量的电阻值，你 发现了什么？ 求平均值 找规律 （1）若一连好最后一根导线，小灯泡立马发光，原因可能是 （2）闭合开关前，电流表的指针指在零刻度线的左侧，原因可能是 （3）闭合开关后，电流表的指针指在零刻度线的左侧，原因可能是 （4）无论怎么移动滑片，小灯泡始终很亮，且亮度不变，原因可能是 电流表没有调零 电流表的正负接线柱接反了 滑动变阻器接成了上方两个接线柱 连接电路时，没有断开开关 电路异常原因分析 (5）无论怎么移动滑片，小灯泡始终很暗，且亮度不变，原因可能是 (6)若闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则原因是 (7)若闭合开关后，电流表无示数，电压表无示数，则原因是 (8)若闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，则原因是 电阻或灯泡断路 滑动变阻器断路 电阻短路 滑动变阻器接成了下方两个接线柱 课堂小结 课堂练习 1、在下图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（ ） ABD 2、如图所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，实验中使用到滑动变阻器，它的主要作用是（　　） A．控制待测电阻阻值不变 B．控制待测电阻两端电压不变 C．改变待测电阻阻值大小 D．改变待测电阻两端电压大小 D 3、如图是用伏安法测未知电阻R的实验图． （1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整． （2）连接电路时，开关要__________。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片处于______（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示其读数为I=________A,则未知电阻R=_____Ω． （4）该同学检查电路连接正确，他闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针不动，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是_______________。 断开 B 0.3 8 待测电阻开路 4、在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是( ) A.电流表烧坏，电压表示数为0 B.小灯泡烧坏 C.电流表示数为0，电压表示数为电源电压值　 D.电流表示数为0，电压表示数为0 C 5、为了测量小灯泡正常发光时的电阻，现有如下器材，恒为6V的电源电压，铭牌为“3V 0.2A”的小灯泡。滑动变阻器的规格有: A“10Ω,0.1A” B“30Ω,0.3A” C“50Ω,0.5A” 为了便于调节：R滑并非越大越好，而是够用就好 RL R 15Ω 3V 3V 15Ω 则他应选取的滑动变阻器为： 。 B 法1：R滑接max= =15Ω 法2：分压关系 6、在测量小灯泡电阻的实验中，记录了如下数据，已知小灯泡的额定电压为3.8V： 三次电阻 （选填“能”或“不能”）求平均值，理由 。 实验序号 电压(V) 电流(A) 电阻(Ω) 1 3.0 0.24 12.5 2 3.8 0.30 12.7 3 4.5 0.34 13.2 不能 灯丝的电阻随温度的升高而增加，取平均值无意义 $$