第3节 电阻的测量（教学课件）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

沪科版（五·四学制） 九年级上册 第12章 欧姆定理 第3节 电阻的测量 01 02 03 04 05 CONTENTS 用电流表和电压表 测量电阻 拓展：测量电阻的其他方法 学习目标 1. 应用欧姆定律，学习测量电阻的方法； 2. 会同时使用电压表和电流表； 3. 尝试设计实验方案、画出电路图，并按电路图连接实物图； 4. 自主设计实验记录表； 5. 学会分析实验数据，知道多次测量的目的； 6. 通过实验电路的设计、连接以及测量过程培养学习兴趣。 重点难点 教学重点： 1.“伏安法”测量电阻； 2. 设计实验方案、实验记录数据表； 3. 分析实验数据，并得出实验结果。 1.电路故障在“伏安法”测电阻中的应用； 2.“伏安法”测电阻的综合应用。 教学难点： 情景引入 在设计和制作电器过程中，会用到各式各样的电阻。图 12-3-1 是一些常用的电阻，在使用前，我们需要测量它们的电阻值。如何通过实验来测量呢？ PART ONE 用电流表和电压表测量电阻 1. 电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？ 2. 如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法？ I = U R R= U I 3. 导体的电阻可以通过间接测量的方法获得， 其中，实验室常用电流表和电压表测量电阻。 探究新知 学生实验 用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R，可以先测量导体两端的电压 U 和通过导体的电流 I，再利用公式 就可以计算出导体的电阻。 R= U I 实验装置与方法 本实验要用到待测电阻、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线等。 画出实验电路图。 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3.设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 实验序号 电压表示数（伏）  电流表示数（安）  电压表与电流表示数的比值（欧）  电压表与电流表示数的比值的平均值（欧） ①       ② ③ 1.5 2.5 5.2 0.12 0.20 0.42 12.5 12.5 12.4 12.5 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 数据处理 待测电阻的阻值 R = _________Ω。 实验结论 12.5Ω 12.5 1. 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 交流讨论 减小误差 2. 通过本次实验，我们知道，改变滑动变阻器的位置可以改变待测电阻两端电压，从而改变电路中的电流。 问题：根据我们所学的知识，思考，还有什么方法可以改变待测电阻两端的电压？ 改变待测电阻两端电压的方法 使用实验电源或多节干电池串联改变电阻两端的电压。 ①使用实验电源旋转电压档位可以改变电阻两端的电压。 ②改变干电池串联的节数可以改变电阻两端的电压。 1.5V 3V 14 用电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻，这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻（图 12-3-2 ）。 为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 图12-3-2 用多用电表测电阻 如何便捷地测量电阻 连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关后，电流表和电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为 A ，电压表的最小分度值是 V ，则此时电阻的测量值 Rx = Ω。为了测量的电阻值更精确，我们可以通过 方式获得多组数据，进而归纳得出实验结论。 1 ．为了用电流表、电压表测定值电阻Rx 的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路．请你回答下列问题： 练一练 断开 0.3 0.1 9.0 改变串联的干电池节数 (1)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整（要求滑片向右端移动电流表示数变小）； (2)按电路图连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表的示数都偏大，这说明在实验操作上是存在问题的，这个操作问题是 ； (3)以上问题解决后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据记录在下面的表格里，则该电阻的阻值 R= Ω（小数点后保留 1 位小数）。 2 ．如图甲所示电路是“伏安法测量定值电阻”的实验电路图。 开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端 5.1 实验序号 1 2 3 电流I/A 0.12 0.19 0.30 电压U/V 0.6 1.0 1.5 3．小燕同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验， 电源电压由几节新干电池串联而成保持不变，实验器材齐全且完好。她按图（a）所示电路连接器材，实验步骤正确，闭合开关后，观察到电压表恰好满刻度。经过思考后，她断开开关，决定不更换电表量程，仅适当调整电路来完成实验。将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为 0.46A；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图（b）、（c）所示；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图（b）、（c）相比均偏转了 2 小格。 (1)小燕使用了 节新干电池，滑动变阻器的最大电阻值为 欧。 (2)请将下表填写完整（计算电阻时，精确到 0. 1 欧）。 3 5 电压Ux（伏） 电流Ix（安） 电阻Rx（欧） 电阻Rx平均值（欧） 1     2   3 0.46 3 0.32                                                             3.2 0.34 4.5 9.8 PART TWO 拓展：测量电阻的其他方法 （1）如何获取到未知电阻的电流？ （2）要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电流，这两 个电阻如何连接比较好？ （3）若用滑动变阻器来完成实验，你又该怎样进行操作呢？ 1、伏阻（滑）法测电阻 方法1：当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R0时，可把定值电阻和未知电阻串联起来，如图所示，分别用电压表测量出两者的电压U0、Ux，未知电阻Rx阻值的表达式为： 方法2：如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U，断开开关S0，读出电压表的示数为Ux，则定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则通过R0的电流为 ，所以未知电阻Rx阻值的表达式为： 　 方法3：如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。未知电阻Rx阻值的表达式为 ： （R′为滑动变阻器的最大阻值）。 　 如果损坏的不是电流表，而是电压表，又该如何测量呢？ （1）如何获取到未知电阻的电压？ （2）要想让定值电阻的电压能够替代未知电阻的电压，这两 个电阻如何连接比较好？ （3）若用滑动变阻器来完成实验，你又该怎样进行操作呢？ 2、安阻（滑）法测电阻 方法1：如图所示，将未知电阻和定值电阻并联接入电路中，用电流表分别测R0、Rx的电流为I0、Ix，未知电阻Rx阻值的表达式为： 。 方法2：如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix；断开开关S2，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为： 方法3：如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix；滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为： （R′为滑动变阻器的最大阻值）。 如果在没有定值电阻，没有滑动变阻器，没有一个电阻箱的情况下，你将如何利用电流表和电阻箱来测出未知电阻的阻值？ 如图所示，调节电阻箱R0，使电流表指针指向一个适当的位置，记下这时R0的阻值R1；把Rx从电路中取下，调节R0的电阻，使电流表的指针指向刚才测量的位置，记下这时R0的值R2，未知电阻Rx阻值的表达式为： 。 Rx=R2-R1 如图所示，调节电阻箱R0，使电流表指针指向一个适当的位置，记下这时R0的阻值R1；把Rx从电路中取下，调节R0的电阻，使电流表的指针指向刚才测量的位置，记下这时R0的值R2，未知电阻Rx阻值的表达式为： 。 Rx=R2-R1 在伏安法测电阻的实验中，若缺少一只电流表或缺少一只电压表，可用定值电阻来代替，这种方法叫等效替代法。 归纳小结 1 ．用电流表、 电压表测电阻的实验原理是 ，在连接电路过程中，开关应该处于 状态，电流表应与待测电阻 联连接。 课堂练习 R= U I 断开 串 2 ．某同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压为 6 伏且保持不变，滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样。他先把滑动变阻器的滑片移到最左端，跟待测电阻 Rx 、电流表、开关和电源连成串联电路，再把电压表并联在电路中。闭合开关，向右移动滑片到某两个位置时，电流表、电压表的示数如图所示；继续向右移动滑片，发现压表的示数变大，电流表示数的最小值为 0.22 安。 (1)请在答题卡中相应的方框内画出该同学实验的电路图。 (2)闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻值 （选填“最大”或“最小”）；实验中电压表的量程为 0~ 伏。 (3)电阻 Rx 的阻值为 欧。（计算电阻时，精确到 0. 1 欧） 最小 3 13.5 课堂小结 1．小嘉在物理课上做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验桌上有标有“20Ω 2A”和“5Ω 1A”的 2 个滑动变阻器可选。小嘉选取了一个滑动变阻器与待测电阻 Rx 、开关、 电流表、 电源（电压不变）正确串联，再将电压表并联在电路中。闭合开关，观察到两电表的示数分别为3.0 伏和 0.24 安。移动滑片过程中，观察到两电表的指针偏转方向相反，移至某位置时，电压表示数突然增大为 6.0V ，电流表示数突然减小为 0A 。小嘉思考后，更换了另一个变阻器进行实验。闭合开关，滑片从变阻器一端移到另一端的过程中，观察到电压表示数的最大值如图所示。 (1)实验中所用电源的电压为 伏。 (2)更换变阻器前，电压表并联在 （选填“电源”“待测电阻 Rx”或“滑动变阻器”）两端。 (3)分析计算当电压表为图所示的示数时待测电阻 Rx 的电阻值 。（精确到 0. 1 欧） 布置作业 6.0 滑动变阻器 12.6 2．小嘉做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压保持不变）、待测电阻 Rx 、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干，实验器材完好。他正确串联电路后，并将滑片移至变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合开关，两电表的示数如图所示；将滑片移至变阻器另一端的过程中，电压表的示数始终不变，而电流表示数逐渐增大到0.58 安。经思考，他重新正确连接电路，并按规范实验。闭合开关，两电表指针所指的位置仍与图所示一致；移动滑片至变阻器某一位置时，电压表和电流表示数分别为“2.5 伏，0.20安”。 （1）调整电路前，电压表接在 （选填“待测电阻” “滑动变阻器”或“电源”）两端。 （2）计算说明所用变阻器的最大阻值 R滑大 。 （3）计算待测电阻 Rx 的电阻平均值 。（精确到 0. 1 欧） 电源 50欧 12.6欧 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $$