第三节 电阻的测量（教学课件）物理鲁科版（五四学制）2024九年级上册

物理九年级上册 •鲁科版(五四学制) 第3节 电阻的测量 （本课件包含PPT28张；图片：23张；动图视频：1个；教学视频：3个） 第十五章 欧姆定律 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 进一步掌握电压表、电流表的使用方法。 巩固滑动变阻器的正确使用方法。 02 科学思维 应用欧姆定律测量电阻。 03 科学探究 通过选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等，培养学生的实验能力。 04 科学态度与责任 培养学生实事求是的科学态度。在实验过程中，培养学生之间相互协作的团队精神。 教学重难点 教学重点 教学难点 学生能根据实验电路图完成实物的连接，并能正确使用滑动变阻器。 引导学生分析实验，发现规律，加深对欧姆定律的理解。 课堂引入 本节课将我们一起来探究相关问题。 小明手里有几个电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能帮助他想出办法吗？ 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【提出问题】 电流可用电流表测量，电压可用电压表测量，那么，能否用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢？ 【设计实验】 由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少误差，实际测量中要改变待测电阻两端电压，多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻，最后求电阻的平均值。 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 （1）滑动变阻器：改变电阻两端电压和保护电路。 （2）电流表：测量定值电阻中的电流。 （3）电压表：测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 A V R R' S P 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【实验步骤】 （1）按要求设计电路图，并且连接实物电路。 （注意连接电路时，开关断开，滑片移到阻值最大处） （2）检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使 电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数 记入表中。 （3）断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【实验表格】 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 因为当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 【交流评估】 （1）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路。 （2）实验中如果电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 探究新知 请看视频： 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 探究新知 小明想测量一个小灯泡发光时的电阻，你能帮助他吗？ 【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻 【实验原理】 【实验器材】电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 探究新知 【实验电路图】 【实验实物连接】 A V L R S 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 探究新知 【实验步骤】 （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）闭合开关，多次移动滑片位置，记录多组电压表、电流表的数。 （3）断开开关，算出灯泡在不同电压下的电阻值。 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 电阻R/Ω 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 探究新知 【实验结论】 灯泡发光越亮，灯丝电阻越大。 因为当小灯两端电压越大时，小灯泡发光越亮，灯丝温度升高，所以灯丝的电阻越大。 【交流评估】多次实验的目的是什么？ 不是为了减小误差，而是为了寻求普遍规律。 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 探究新知 请看视频： 探究新知 【课堂小练】 1．我们将欧姆定律的表达式变形为R=U/I，并作为我们测量电阻的依据。于是，就有同学由这个表达式得出一个推论：一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。你认为他的这个说法正确吗？为什么？ 【答案】见解析。 【详解】电阻是导体本身的一种性质，只跟导体本身的特性有关，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，故此说法错误。 探究新知 【课堂小练】 2．连接电路时，为什么要将开关断开？闭合开关前，为什么要将滑动变阻器的滑片置于使接入电路的电阻值最大的位置？ 【答案】见解析。 【详解】在实物图的连接过程中，为了避免在电路连接的过程中出现短路情况，因此在连接电路时应该断开开关，以免电流过大烧坏电路元件。滑动变阻器在电路中的作用就是要保护元件，在闭合开关前应该使滑片处于阻值最大处。 探究新知 【课堂小练】 3．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　） A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值 【答案】C 【详解】AC．为了安全，防止电流过大，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误、C正确； B．连接电表时，为了防止电流过大损坏电表，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误； D．“伏安法测导体电阻”的实验中，由R＝U/I可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R＝U/I求出电阻的阻值，多次实验求出多个电阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。 探究新知 【课堂小练】 4．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 【答案】B 【详解】A．由乙图可知，电流与电压不成正比，当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故A正确，不符合题意； B．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误，符合题意； CD．根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，定值电阻的阻值R＝1Ω 故CD正确，不符合题意。故选B。 课堂小结 课堂小结 课内知识通关 1.某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 考点：伏安法测定值电阻。 【答案】 求平均值减小误差 2.4 0.3A 8 【详解】（1）[1]用伏安法测电阻的实验中，改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是为了求平均值减小误差。 （2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。 [3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 [4]被测电阻R=8欧姆。 课内知识通关 2.如图甲所示，在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端。闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，应将滑片向 端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响，乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图像是 。 考点：伏安法测小灯泡的阻值。 【答案】 右 左 C 【详解】[1]由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大，起到保护电路的作用。 [2]闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，则应减小滑动变阻器的阻值，应将滑片向左端滑动。 [3]灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大温度越高，则其电阻越大。故AB不符合题意，C符合题意。 课内知识通关 3．测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻（约为10Ω）的实验中，某同学用两节新干电池连接的如图所示的实物电路图，请你仔细观察，电路中有两处错误或不妥之处分别是 和 。 考点：伏安法测小灯泡的阻值。 【答案】C 【答案】 电流表选择了大量程 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 【详解】[1]测标有电压为2.5V的某小灯泡电阻，小灯泡电阻约为10Ω，则小灯泡正常工作的电流约为0.5A。 而图中电流表选择了大量程，这样会导致指针偏转角度较小，易导致读数误差偏大，应该换用小量程。 [2]滑动变阻器正确接入电路中应该是“一上一下”两个接线柱，图中同时接了下面两个接线柱。 课内知识通关 4.在如图所示的伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮，接下来应进行的操作是（　　） A．更换一个同样规格的小灯泡 B．更换电压表所使用的量程 C．检查电路中是否存在断路故障 D．减小滑动变阻器接入的阻值，观察小灯泡是否发光 考点：伏安法测电阻。 【答案】D 【详解】A．因为电流表有示数，这表明电路是通路，也就意味着小灯泡并没有损坏，所以不需要更换一个同样规格的小灯泡，故A不符合题意； B．题目中小灯泡不亮是由于电流过小，而不是电压表量程的问题，更换电压表量程对解决小灯泡不亮这一问题没有帮助，故B不符合题意； C．电流表有示数已经说明电路是通路，不存在断路故障，所以无需检查电路中是否存在断路故障，故C不符合题意； D．闭合开关后，电流表有示数但示数较小，小灯泡不亮，很可能是因为变阻器接入电路的阻值太大，导致电路中电流太小。所以接下来应进行的操作是减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，看灯泡能否发光，故D符合题意。 作业布置 1.基础性作业：完成课本P126中的1-4小题。 2.拓展性作业：课本P136中的第5小题。 谢谢聆听 谢谢聆听