17.3 电阻的测量 自习案 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

本文围绕“电阻的测量”展开，承接欧姆定律知识，为电学深入学习奠基。通过实验探究、理论推导等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养，如在实验操作中提升科学探究能力。 该设计创新点在于多种测电阻方法结合，特色教法为任务驱动。能提升学生批判性思维，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命. 第17章 欧姆定律 17.3 电阻的测量 自习案 【学习寄语】 用电流表、电压表当“侦探工具”,去揭开电阻的神秘面纱吧!每一组数据都是线索,每一次计算都是突破——动手试试,你会发现探索电路的乐趣,比答案本身更精彩! 【学习情境】 如今科技飞速发展,5G网络让万物互联,芯片制造引领前沿,而这些都离不开对电阻等基础电学量的精准把控.在5G基站里,电路设计需要精确测量电阻来保障信号稳定传输;芯片研发时,对微小电阻的精确测量关乎性能优劣.当你学习“电阻的测量”,就如同踏入科技前沿的大门,每一次测量都是在向5G、芯片制造等领域靠近 ,说不定未来你也能在这些热门科技领域发光发热,现在就开启这场奇妙的电阻探索之旅吧! 【学习链接】 1.教室里的电灯通常是_联的,当晚自习时,大家陆续打开更多电灯,总电流会_,因为根据欧姆定律I = U/R以及并联电路特点,此时相当于并联电阻增多,总电阻_,而照明电压基本不变,所以电流变化如前所述. 2.当你用充电宝给手机充电时,充电宝、充电线和手机可看作是_联的.已知充电宝输出电压为5V,手机充电时的等效电阻约为50\Omega,依据_定律,能算出充电时的电流大约是_A . 3.之前学习用伏安法测电阻实验中,滑动变阻器与定值电阻_联.在这次学习欧姆定律在串并联电路中的应用时,回忆这个实验,当调节滑动变阻器使阻值变大,根据_和串联电路电流、电压规律可知,电路中的电流会_,定值电阻两端电压会_. 【学习目标】 1.能说出伏安法测电阻的实验原理(欧姆定律)和所需实验器材. 2.会正确连接伏安法测电阻的实验电路,并能规范进行实验操作、读取数据. 3.能根据实验数据,用公式计算出电阻的阻值,并理解多次测量取平均值的目的. 【学习过程】 任务一:ID伏安法间接测电阻 1. 如图17.3-1所示,实验室里有一个电阻器。如果你不知道它的电阻,用什么办法可以测量得到呢? 根据上节学过的欧姆定律我们知道,可以通过测量电阻器两端的_和通过的_来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为_法。 2. 实验——用电流表和电压表测量电阻 (1)实验思路:根据_法测量电阻的原理设计电路,通过测量电阻器两端的_和通过的_,利用_定律算出电阻。为了减小误差,实际测量中要_待测电阻器两端的电压,_测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出电阻的_值。也可以用_处理的方法求出电阻。可以采用如图17.3-2所示的电路,用_来改变待测电阻器两端的电压。 (2)实验过程:①按图17.3-2把待测电阻器、_表、_表及_器等接入电路。注意选择电压表和电流表的_测量范围。②使用滑动变阻器之前要先想好,朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大。闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最_。改变滑动变阻器滑片的位置,多测几组电压、电流数据。③将测量的数据记录在自己设计的表格中。④根据每组数据算出相应的电阻,然后求出电阻的平均值,得到电阻器的电阻。 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 电流I/A 电阻R/ 电阻平均值/ 3. 想想做做——将上述实验中的电阻器换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值。每次算出的电阻相同吗?有什么变化规律吗?如果出现的情况和测量电阻器的电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 电流I/A 电阻R/ 任务二:ID数字多用表直接测电阻 4. 电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量,那么电阻的大小是否能用仪器_测量呢?图17.3-3是一种数字多用表,可以用它测量电阻。 (1)观察多用表,猜猜哪个挡位是测量电阻的。阅读说明书,看看你的猜测是否正确。用这个数字多用表测一测小灯泡通电前的电阻是多少,与前面实验测得的数据比较一下。 (2)说明书给出的一些参数如表格所示。观察这些参数,并选择合适的挡位,用数字多用表测一下干电池两端的电压。 基本功能 测量挡位 直流电压 200mV、2V、20V、200V、1000V 交流电压 2V、20V、200V、750V 直流电流 20 A、200 A、2mA、20mA、200mA、20A 交流电流 2mA、20mA、200mA、20A 电阻 200 、2kQ、20kQ、200kQ、2M 、20M 电容 20nF、2 F、200 F 工作温度 0~40 任务三:ID特殊方法间接测电阻 特殊方法 原理图 测量方法及其表达式 伏阻法测电阻:是指用电压表和已知电阻测未知电阻阻值的方法. 闭合开关,先把电压表接在已知电阻R的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表接在未知电阻R的两端,记下此时电压表的示数U₂.根据串联电流相等及欧姆定律知I=_=_,所以Rx=_ 安阻法测电阻:是指用电流表和已知电阻测未知电阻阻值的方法. 闭合开关,先把电流表跟已知电阻R串联,测出通过R的电流I₁;然后再把电流表跟未知电阻R串联,测出通过R.的电流I₂.根据并联电压相等及欧姆定律可知U=_=_,所以Rx=_. 伏变法测电阻:是指用电压表和最大阻值为R的滑动变阻器测未知电阻阻值的方法 闭合开关,先把滑片移到R的右端,记下此时电压表的示数U₁,即得电源电压.然后再把滑片移到R的左端,记下此时电压表的示数U₂,此时变阻器的电压为U₁—U₂.根据串联电流相等及欧姆定律知I=_=_,所以Rx=_ 安变法测电阻:是指用电流表和最大阻值为R的滑动变阻器测未知电阻阻值的方法. 闭合开关,先把滑片移到R的右端,记下此时电流表的示数I₁,然后再把滑片移到R的左端,记下此时电流表的示数I₂.根据电源电压不变及欧姆定律知U=_=_,所以Rx=_. 【基础检测】 1.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,其中不必要的一条是 ( ) A.连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大处 B.开关应该接在靠近电源电流流出的一端 C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联 D.在电路中连接开关时,应该将开关断开 2.在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹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图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是 ( ) A.图甲是定值电阻的U-I图象,图乙是小灯泡的U-I图象 B.由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比 C.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 D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法,计算小灯泡的电阻 3.如图所示,是某同学用等效替代法测量未知电阻Rx阻值的电路图,其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器.下列是她记录的实验过程,正确的操作是 ( ) ①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U ②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U ③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0 ④只闭合S0,保持滑片P位置不变并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0. A.①③ B.①④ C.②④ D.②③ 4.某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为8V,滑动变阻器标有“20 1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示.下述关于实验的几种说法中正确的是 ( ) 序号 1 2 3 4 U/V 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.21 0.30 0.40 0.49 ①该同学测得此电阻的阻值约为10 ; ②序号“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1; ③序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的; ④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系. A.①② B.①④ C.①②④ D.①②③ 5.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,该实验的原理是_,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为_V,电流表的示数为_A,待测电阻Rx的阻值为_ . 6.某同学为了测量未知电阻Rx的阻值,选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图甲所示. (1)在闭合开关S前,应使滑动变阻器的滑片P置于_(选填“左”或“右”)端. (2)闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑到某一位置时,电压表、电流表的示数如图乙、丙所示,则Rx两端的电压为_V,通过Rx的电流为_A,电阻Rx的阻值为_ . 【能力提升】 1.小芳利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值,阻值大约为。 请你根据电路图,用笔画线代替导线,在如图中完成实验电路的连接; 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于_端选填“”或“”; 闭合开关,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进行检测,要把电压表分别接在、之间和、之间,电压表均有示数;接在、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_; 排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是_; 小芳又设计了一种方案,也测出了的阻值。电路如右图所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:当开关_时,电流表读数为;当开关、都闭合时,电流表读数为;待测电阻_用已知和测出的物理量符号表示。 2.小明在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,连接了如题图甲所示部分电路。已知电源电压恒为,小灯泡的额定电压为。 用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗。 闭合开关后,小明发现小灯泡不亮,但电流表有示数。他接下来应进行的操作是_ A.检查电路是否断路 B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 小明进行了多次测量,并将实验数据记录在表中。 实验次数 电压 电流 电阻 小灯泡正常发光时电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为_; 分析表中数据,小灯泡的电阻变化规律最接近图丙图像中哪一条:_; 经过分析,小灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的_选填“温度”“长度”或“横截面积”发生了变化;要通过多次测量总结小灯泡的电阻变化规律,下列物理学的研究方法与该方法相同的是_选填字母代号。 A.“测量物体的长度”时要多次测量求平均值 B.“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据 C.“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像 D.“伏安法测量定值电阻”时测量多组电压和电流值 3.小亮测量标有“”小灯泡正常工作时的电阻,实验器材有:两节新干电池,待测小灯泡,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线。 该实验的原理是_。 请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整。 (3) 请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格。 实验结束后,小亮计算小灯泡的电阻,提出了两种计算方案,方案一:测量小灯泡两端的电压为时通过的电流直接计算出小灯泡的电阻。方案二:计算出小灯泡在不同电压下工作时的电阻,再将计算结果取平均值。你会选择方案一还是方案二?说明理由_ 4.小华用滑动变阻器、电流表和电阻箱组成如图所示电路来测量待测电阻电阻箱的最大电阻值大于,请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐. 按图连好电路,并将电阻箱的阻值都调至最大,滑动变阻器的滑片滑至端。 只闭合开关和,调节滑片,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为. 只闭合开关和,保持_位置不变,同时调节_,使电流表的示数为_ 读出_,即可知道的阻值. 答案 基础检测 1.B.2.D.3.C.4.D. 5. R= 2 0.5 4 6. (1)左 (2)2.5 0.5 5 能力提升 1. 滑动变阻器断路 减小误差 闭合、断开 2. 9.5 丙 温度 3. 如图所示: 实验次数 电压 电流 电阻 方案一;小灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化,不同电压下工作时的电阻不同,所以不能计算电阻的平均值 4. 滑片;电阻箱;电阻箱的示数 第 1 页 共 81 页 学科网(北京)股份有限公司 $$