16.3《测量：用电流表和电压表测量电阻》导学案--2025-2026学年度上学期九年级物理沪科版全一册

本文围绕“用电流表和电压表测量电阻”展开，涵盖伏安法测电阻、串并联电阻计算等核心知识。承接欧姆定律相关知识，为后续电学深入学习奠基。通过实验探究、推导计算等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究等核心素养。 该设计创新点在于理论推导与实验操作紧密结合，采用小组合作、练一练等特色教法。从学生层面看，提升动手及数据分析能力；从教师角度，提供清晰授课路径；课堂效果上，有效突破实验器材选择与故障处理等教学难点。

沪科版16章《探究电路》导学案 16.3《测量：用电流表和电压表测量电阻》导学案 【学习目标】 1．经历科学探究的全过程，学会用“伏安法”测电阻。 2．通过实验探究，巩固和加深对欧姆定律的理解。 3．在实验过程中，进一步掌握电压表与电流表及滑动变阻器正确使用方法。 4．通过实验探究，培养学生动手实验的能力和对实验数据进行分析处理的能力； 5．通过实验和推导，知道串联电路、并联电路的等效电阻和计算公式。 6．会利用串、并联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。 【重点】培养学生的探索精神,实验电路的设计、连接以及在测量过程中对兴趣的培养。 【难点】实验器材的选择及正确使用,电路的故障和处理方法。 一、自主学习 伏安法测电阻 1.欧姆定律的表达式为 ,通过变换可得到，我们用__________表测量导体两端的电压U，用_____________表测量通过导体的电流I,再通过计算得出电阻R，这种间接测量电阻的方法称为_________________ 2.请你在图所示电路图中标出圆圈内电表的字母,并将图中所示实物图中的电压表、滑动变阻器连入电路。 3.实验中应注意： 连接电路过程中导线必须接在接线柱上,开关要_________________; 电流表、电压表连接要正确,量程选择要_________________________; 滑动变阻器的连接要一“上”一“下”,滑片要放在______________处。 电阻的串联 1.如果一个电阻R代替串联或并联接入电路的两个电阻R1 ,R2 ,电路的状态不变,即通过电阻R的电流和它两端的电压与原电路______________，则电阻R就叫作这两个电阻R1、 R2的总电阻。这种方法叫________________法. 2.把几个电阻串联起来后的总电阻比任何一个导体电阻都_________，原因是:几个电阻串联后相当于增加了导体的__________________。由欧姆定律结合串联电路电流、电压特点推导后,得出两个电阻串联后总电阻R与电阻R1、R2的关系：R =____________。 电阻的并联 1.把几个电阻并联起来后的总电阻比任何一个导体电阻都________，原因是:几个电 阻并联后相当于增加了导体的_________________。 2.由欧姆定律结合并联电路电流、电压特点推导后,得出两个电阻并联后总电阻R 与电阻R1 、R2的关系：=________________ 【我的疑惑】将预习中不能解决的问题标记下来，在课堂解决。 二、合作探究 任务一：伏安法测电阻 活动1：以小组为单位完成课本104-105页的实验。 1.实验原理______________。由此可知，求电阻就要知道待测电阻两端_________ 、通过电阻的____________，就可以求出电阻。所以本实验要测的数据是__________和_______________，分别用__________和____________来测量。 2.本实验一共用了__________、__________、__________、__________ 、__________、__________、__________七种器材. 3.连接电路时：（1）开关要处于__________状态；（2）滑动变阻器的滑片要放在_____________处；（3）注意认清电压表、电流表的“＋”、“－”接线柱 4.先连“主电路”即由小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、电源组成的串联电路，检查无误后再接电压表． 练一练：1.如图甲所示，是伏安法测电阻的实验电路图。 （1）该实验的原理是________，按图所示的电路图连接实物，请你用笔画线作导线帮助他将实物电路连接好。 乙 甲 （2）开关S在闭合前，变阻器的滑片应放在________端； （3）若待测电阻Rx大约为5～15Ω，电流表0～0.6A、0～3A两个量程，电压表0～3V、0～15V两个量程，滑动变阻器阻值在0～20Ω之间，电源电压3V，则电路电流表应选______量程，电压表应选_______量程。 （4）若某次测量中电流表、电压表的示数如图乙所示，则该次测量电阻的阻值_____Ω。 5.（故障分析）当待测电阻开路时电压表与电流表示数将怎样？当待测电阻短路时电压表与电流表示数将怎样？ 6.（故障分析）当滑动变阻器都连接在上边两个接线柱电压表与电流表示数将怎样？都连接在下边两个接线柱电压表与电流表示数将怎样？ 练一练：1.有一个阻值看不清的电阻器R，要测出它的电阻值． （1）小明按左图的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如右图所示，则通过电阻器R的电流为_____A，Rx的电阻为____Ω． （2）实验中，为了减小误差，小明还需进行的操作是______________________。 （3）下图是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处。 ①______________________________ ②______________________________ ③______________________________ 【任务二】电阻的串联 活动1：完成课本105页的“拓展一步”思考回答： 串联电阻的实质是，几个电阻串联后相当于增加了导体的_________________。 理论推导：由欧姆定律可知：R1两端电压：U1=IR1 R2两端电压：U2=IR2 总电压: U=IR 串联电路电压的特点：________________________，把U1=IR1、 U2=IR2 U=IR 代入得： IR=IR1+IR2 因串联电路电流处处相等，所以得出总电阻与分电阻间的关系式为_________。 结论：____________________________________________________________ 。 推论：（1）上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的，当3个电阻串联，总电阻R=______________，当4个电阻串联总电阻R=______________，当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时则总电阻R=______________。 当n个阻值均为R0的电阻串联时，R总 =______________ 练一练：1.阻值为10Ω的R1与阻值为15Ω的R2串联后的总电阻是 Ω，若电源电压为5V,则流过电路的电流为 A，R1两端的电压是 V，R2两端的电压是 V。 【任务三】电阻的并联 活动2：完成课本109－110页的探究。 探究结论 。 并联联电阻的实质是，几个电阻并联后相当于 。 理论推导：由欧姆定律可知： I= I1= I2= 并联电路电流的特点：I = I1 + I2 代入得： 所以 得出最后总电阻与分电阻间的关系式为 结论： 推论：（1）上述结论是由两个电阻并联的电路推导出的，当3个电阻并联，= 当4个电阻并联= ，当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn并联时则总电阻=_______ 当n个阻值均为R0的电阻并联时，R总 = 三、拓展提升 【智能应用】 用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法，由于电流表、电压表都有电阻,电压表并联要分流,电流表串联要分压,测量后计算出的电阻就有误差. 采用外接法：由于电压表内阻RV分流,使电流表的读数比通过待测电阻R的电流 大,测量得到的电阻值比真实值偏_______________；采用内接法：由于电流表内阻RA分压,使电压表的读数比待测电阻R两端的电压大,测量得到的电阻值比真实值偏_______________。我们初中物理实验中，由于使用的电压表内阻RV很大,测量的电阻R较小, RV>>R，电压表分流很小很小,基本上可以忽略,因此,常采用外接法。 4、 归纳总结 我的知识网络----归纳总结、串联整合 5、 同步达标 知识通关 1.伏安法测电阻实验的原理是___________，在连接电路的过程中，开关必须处于__________状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最______的一端．这主要是为了避免电路中__________过大，以致烧坏有关元件．接通电源后，先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到____________．测量时，从设备的安全考虑，应从额定电压开始逐次_______电压，（填“升高”或“降低”）从而获得几组数据． 2.如图是小明同学用伏安法测定灯泡电阻的电路图，当他闭合开关S时，发现电流表的示数为零，而电压表的示数不为零，出现这种故障的原因可能是（ ） A．灯泡L短路 B．开关S接触不良 C．灯泡L断路 D．变阻器R断路 3.（24秋·济南市槐荫区·九上期中）同学们最近学习的电学实验中，其中三个实验都用到如图的电路图，下列说法正确的是（　　） A. 研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B. 研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电流表示数相同 C. “伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差 D. 在以上选项的三个实验中，都要调整变阻器使电压表示数发生变化 巅峰训练 4.（25年·南阳市内乡县·九上期中）在做“伏安法测电阻”的实验中，小明同学设计了如图甲所示的电路，请你完成下列问题。 （1）图甲是设计的实物电路，请用笔画线代替导线将其连接完整________；闭合开关前，移动滑动变阻器的滑片P，使滑片移到滑动变阻器的________（选填“A”或“B”）端； （2）检查电路连接无误后闭合开关，发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能________； （3）电路故障排除后，闭合开关S，进行第一次实验，数据如表所示，电流表的示数如图乙所示为________A，则Rx的电阻为________Ω； 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2.0 2 2.5 0.24 3 3.0 0.30 （4）小红同学除了记录上面第一次数据外，另外还记录了两组电压和电流的数据，三组数据如上表所示，则待测电阻的阻值为________Ω（保留一位小数）； （5）实验中，由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏，于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量，已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验步骤如下： ①将滑动变阻器的滑片移至最左端，电压表的读数为； ②________，读出电压表示数为； ③待测电阻的阻值表达式为________（用已知量和测量量表示）。 【实验拓展】（1）不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是：______________ （2）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将____________。原因是________________. 5.（24秋·淄博市张店区·九上期中）课堂上小明组用图甲所示的电路图完成老师布置的任务：测出额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。电源电压为3V且恒定不变，滑动变阻器规格为“20Ω　1A”，导线若干（导线电阻忽略不计）。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并画出正确的连线______； （2）问题解决后，闭合开关前，为了保护电路，应把滑动变阻器的滑片P移到______（选填“A”或“B”）端；之后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表都有示数，接下来应进行的操作是______； （3）问题解决后，小明组进行了多次实验，实验过程中同时用额温枪测出了灯泡温度。实验表格及部分数据如下； 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 明亮→微光 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.26 0.24 0.22 0.20 电阻R/ 灯泡温度/℃ 30.8℃ 28.7℃ 27.3℃ 25.5℃ 24.7℃ 当电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为______A，计算此时小灯泡的阻值为______（精确到小数点后一位）；再分别计算出小灯泡在其他电压下的阻值，对比不同电压下的小灯泡的电阻值，你有什么发现？请把你的发现写成一句具有概括性的结论：______，仔细分析表格，造成上述结论的原因是______； （4）小明组又利用图丙所示的电路测某未知电阻的阻值，设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤在横线上补全，并写出未知电阻的表达式；（为已知阻值的定值电阻，电源电压来知），实验步骤如下： A.按照电路图连接电路； B.闭合开关S，读出电压表示数为U； C.______； D.未知电阻的表达式：______。（用已知和测量的物理量的符号表示） 伏安法测电阻 实验原理 探究过程 欧姆定律R=U/I 滑动变阻器的作用 多次测量的目的 1 学科网（北京）股份有限公司 $$