16.3测量：用电流表和电压表测量电阻 2025-2026学年（沪科版）九年级全一冊物理

第十六章 探究电路 沪科版（2024）九年级全一册 第三节 测量：用电流表和电压表测量电阻 第1课时 探究电流与电压、电阻的关系 第2课时 欧姆定律 在实验室做电学实验的时候，发现一个阻值标识模糊不清的电阻，你能用所学过的知识测出该电阻的阻值吗？如何做？ 新课导入 由欧姆定律可知，只要用电压表、电流表同时测出电阻器工作时的电压值和电流值，就可算出它的电阻值。这种间接测量电阻的方法成为“伏安法”。 一、用电流表和电压表测量电阻的阻值 新知探究 实验目的： 实验原理： 实验器材： 用电流表和电压表测量电阻的阻值 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。 R= U I 新知探究 4 实验电路图 实验实物图 A V R R' S 新知探究 5 思考：滑动变阻器的作用是什么？ ①保护电路； ②改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，从而实现多次测量。 新知探究 6 1.开关应处于什么状态? 2.为了保护电路设备安全，实验中应采取哪些措施? 3.采用什么方法确定电流表、电压表的量程? 断开 滑动变阻器滑片处于最大阻值处。 根据试触的情况选择合适的量程。 新知探究 思考：实验之前应该注意什么？ 7 实验步骤 （1）调节电流表、电压表的指针到零刻度线；按电路图连接实物，调节滑动变阻器的滑片P 到阻值最大端； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P 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P 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。 新知探究 8 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 实验记录 新知探究 9 多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度。（多次测量取平均值） 新知探究 思考：如何减小实验误差？ 思考：如果采用电流表内接法测电阻，测量值比真实值______。 偏大 10 二、伏安法测小灯泡的电阻 实验原理： 实验器材： 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 R= U I 电路图： A V L R S 实物图： 新知探究 11 实验步骤： （1）断开开关，连接电路； （2）接入电路的滑动变阻器调到最大； （3）闭合开关调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据（U≤U额）； （4）计算小灯泡的阻值 。 新知探究 我们用滑动变阻器进行控制，分别测量以下三种情况下小灯泡的电阻。 （1）小灯泡在暗的情况下发光，测出小灯泡的电阻。 （2）小灯泡在较亮的情况下发光，测出小灯泡的电阻。 （3）小灯泡在亮的情况下发光，测出小灯泡的电阻。 12 实验记录 次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 暗 2 较亮 3 亮 小灯泡两端电压比较小时，灯泡较暗，灯丝温度较低，电阻较小，小灯泡两端电压比较大时，灯泡较亮，灯丝温度较高，电阻较大。即：灯丝的电阻随温度的变化而变化。 新知探究 13 因为在不同的电压下小灯泡的温度不同，其电阻不同，求平均值没有意义。 新知探究 思考：测小灯泡的电阻时，为什么不能求平均值？ 如果用一个电阻R 代替两个串联（或并联）的电阻R1、R2接入电路后，电路的状态不变，R 就叫做这两个串联（或并联）电阻R1、R2的总电阻。 14 　　（1）串联电路中各处的电流是相等的； I = I1 = I2 =……= In 　　（2）串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 U = U1 + U2 +……+ Un 串联电路中的电流、电压规律： R2 U I R1 U1 U2 I2 I1 新知探究 提出问题 1.电阻串联后，其总电阻会增大还是减小？ 2.几个电阻串联之后的总电阻比参与串联的各个电阻大些 还是小些？ 猜想与假设 由于导体的电阻与导体的长度有关，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。 三、电阻的串联 新知探究 实验器材 电源、电流表、开关、导线若干、电阻3个。 进行实验 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。 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。 3. 在A、B 之间穿上三个串联着的同样阻值的电阻R，闭合开关，观察电流表的示数。 R R R R R R A S A B 新知探究 分析与论证 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 我们还可以利用欧姆定律推导出以上结论。 新知探究 推导法 R1 R2 U1 U2 如图所示：电阻R1、R2构成串联，设总电阻为R，R1和R2两端电压分别为U1和U2，总电压为U、电流为I。 由于：U＝U1 ＋U2 根据欧姆定律可得： 可得： 因此：IR＝IR1 ＋IR2 R＝R1＋R2 U 结论：两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和。 I U=IR U1=IR1 U2=IR2 新知探究 19 提出问题 几个电阻并联后的总电阻与各分电阻相比较，是大了还是小了？ 猜想与假设 两段导体并联在一起，相当于导体的横截面积变______，因此，其电阻值可能会_____。 大 小 四、电阻的并联 新知探究 电源、电流表、开关、导线若干、电阻2个。 实验器材 进行实验 A1 S R1 A2 R2 实验结论 电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值小。 同样，也可以利用欧姆定律推导出以上结论。 新知探究 推导法 如图电阻R1和R2并联，设总电阻为R、干路中电流为I ，通过R1和R2电流分别为I1和I2 ，并联电路两端电压为U。 R1 R2 I1 I2 I U 由于：I＝I1＋I2 根据欧姆定律可得： 可得： 结论：两个并联电阻的总电阻的倒数，等于各分电阻的倒数之和。 新知探究 22 课堂小结 测量：用电流表和电压表测量电阻 测量电阻的阻值 原理： 电路图： 多次测量求平均值减小实验误差 测小灯泡的电阻 原理： 电路图： 不能多次测量求平均值（无意义） 电阻的并联： 电阻的串联： 两个串联电阻的总电阻等于各分电阻之和。 两个并联电阻的总电阻的倒数，等于这两个电阻的倒数之和。 1. 我们将欧姆定律的表达式变形为，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？ 解：这种说法不正确，因为电阻是导体的一种属性，只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关。 课堂训练 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？ 解：连接电路时将开关断开，可以避免因电路连接错误或操作不当等原因而造成电路损坏。合上开关以前将滑动变阻器的滑片置于使连入电路的阻值最大处，能起到保护电路的作用，不会因电路中电流过大而损毁电表和灯泡。 课堂训练 3. 用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。 （1）如图所示是实验电路图，图中的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。 课堂训练 （2）某实验小组通过改变小灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录见上表。若电压表的示数为 2.50 V 时，电流表的示数如图所示，请你填写表格中的两个空格。 课堂训练 （3）老师看了该小组的记录，提示说: “你们注意到三次测量的电阻值相差较大这个现象吗？”对此问题，请查阅资料，进一步进行探究。 课堂训练 解：小灯泡的电阻可能与温度有关。 $$