内容正文:
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第1课时 “伏安法”测电阻
新课导入
电流可用电流表测量,电压可用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
用电压表和电流表可以间接测出导体的电阻
I =
U
R
R=
U
I
电流表又称安培表,电压表又称伏特表,所以,用电流表、电压表测电阻的方法又称“伏安法”。
思考:
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。
一、“伏安法”测量定值电阻的阻值
课堂探究
观察思考
用电压表、电流表间接测电阻。
I =
U
R
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
1.实验目的
2.实验原理
3.实验器材
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
4.实验设计
(2)按电路图连接电路,并进行测量;
5.实验要求
(4)根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
(1)写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
(5)多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
(3)将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
(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;
6.实验步骤
(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
(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
7.注意事项
(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。
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
8.实验数据
例 题
1.在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项中错误的是 ( )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的量程
C.将滑动变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置
D.仅测出一组电压、电流的值后,计算得到待测电阻的值
D
2.如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列 说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
B
二、“伏安法”测量小灯泡的阻值
课堂探究
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.连接实物图
1.设计电路图
A
V
L
R
S
次数 电压U/v 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度
1
2
3
3.实验数据
多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,每次算出的电阻的大小相同吗?如何解释?
结论:灯丝的电阻随温度升高而增大。
多次测量的目的:找规律。
注意:此时不能求平均值
4.分析论证
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
5.比较
例 题
1.小红在做测定灯泡电阻的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为0,移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为0,其原因可能是( )
A.滑动变阻器接触不良
B.开关接触不良
C.灯泡短路
D.灯泡的钨丝断了
C
2.在用伏安法测电阻的实验中,刚一试触就发现电流表的指针迅速偏转到最大的刻度,发生这种现象的原因可能是( )
A.电流表的正、负接线柱接反了
B.待测电阻的电阻丝断了
C.线路某处发生了短路
D.线路某处发生了开路
C
课堂小结
”伏安法”测电阻
测量小灯泡的阻值
多次测量
测量定值电阻的阻值
找规律
多次测量
求平均值
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第2课时 电阻的串联和并联
新课导入
串联或并联电路的总电阻和各部分电阻之间有什么关系呢?
R2
U
I
R1
R
I
R2
R1
U
R
学习目标
1.用“等效替代”的观点分析分电阻和总电阻。
2.通过实验和推导理解串联电路的等效电阻和计算公式。
3.通过实验和推导,理解并联电路的等效电阻和计算公式。
4.会利用串、并联特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
一、电阻的串联
电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?
两个(或几个)电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻(分电阻)大些还是小些?
由于导体的电阻和导体的长度有关,导体越长电阻越大。几个电阻串联后相当于增加了导体的长度,总电阻应当比各个分电阻大些。猜想对吗?
课堂探究
提出问题
猜想与假设
进行实验与收集证据
1. 将一个定值电阻R接在A、B之间,闭合开关,观察电流表的示数。
3.将三个同样阻值的电阻R串联接在A、B之间,闭合开关,观察电流表的示数。
A
A
B
R
R
R
R
R
R
2. 将两个同样阻值的电阻R串联起来,接在A、B之间,闭合开关,再观察电流表的示数。
串联的电阻越多,电路中的电流越小,说明串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
实验结论
实验序号 1 2 3
AB间电阻 一个电阻R 两个电阻R串联 三个电阻R串联
电流表示数
实验现象
0.30A
0.15A
0.10A
串联电路的总电阻与分电阻的关系
由欧姆定律变形公式可得:
U1=IR1 U2=IR2 U总=IR总 串联电路中:U总=U1+U2
即:IR总=IR1+IR2 R总=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻
R串=nR0
总电阻
如图所示,用一个电阻R 代替两个串联着的电阻R1、R2 接入电路
(1)电路的状态不变,即R 两端的电压和通过它的电流都与原来的相同,R 就叫做这两个串联电阻R1、R2 的总电阻;
(2)并联电路的总电阻和它的分电阻也存在这种“等效替代”的关系。
研究多个电阻组成的电路时,利用的是多个电阻组成的电路对电路的效果与一个电阻对电路产生的效果相同,从而引入“总电阻”概念的,这种方法是“等效替代法”。
例 题
两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当
于( )
A.减小了导体的长度
B.减小了导体的横截面积
C.增大了导体的横截面积
D.增大了导体的长度
D
二、电阻的并联
提出问题
电阻并联后,其总电阻是变大还是变小?
猜想与假设:
两段导体并在一起,相当于导体的横截面积变大,因此,其电阻值可能会变小。
课堂探究
设计实验
A
A
B
R
R
R
R
R
R
实验现象
实验序号 1 2 3
AB间电阻 一个电阻R 两个电阻R并联 三个电阻R并联
电流表示数
0.10A
0.20A
0.30A
并联的电阻越多,电路中的电流越大。
实验结论
说明:并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
并联电路的总电阻与分电阻的关系
由欧姆定律可得:
并联电路中:I总=I1+I2
即
结论:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
R1
U
I1=
R2
U
I2=
R总
U
I总=
R总
U
R1
U
=
R2
U
+
R总
1
R1
1
=
R2
1
+
n个阻值相同的电阻R0并联,总电阻
R0
R并=
n
例 题
1、两个电阻R1和R2,阻值分别为R1=3Ω,R2=6Ω,将它们以不同方式连接,关于它们的等效电阻,下列说法中正确的是( )
A.R1和R2串联,等效电阻为9Ω
B.R1和R2并联,等效电阻为9Ω
C.R1和R2并联,等效电阻为3Ω
D.R1和R2串联,等效电阻小于3Ω
A
课堂小结
电阻的串联和并联
U总=U1+U2
R总=R1+R2
电阻的并联
电阻的串联
U总=U1=U2
R总
1
R1
1
=
R2
1
+
$$