15.3 电阻的测量-2025-2026学年物理鲁科版(五四制)(2024)九年级上册
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“电阻的测量”这一核心知识点,以伏安法测电阻为主线,通过实验原理、电路连接、数据处理到误差分析的完整流程,构建从理论到实践的学习支架。内容由定值电阻拓展至小灯泡电阻的差异探究,再延伸至特殊方法测电阻,层层递进,帮助学生建立物质属性与电学规律之间的联系。
其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养,如在滑动变阻器作用分析中引导学生进行模型建构和推理论证,在多组数据处理环节强调证据意识与平均值意义的辨析,体现物理观念的深化。特别在对比“测定值电阻”与“测小灯泡电阻”的异同设计中,凸显质疑创新精神,使学生理解电阻变化的本质是温度影响而非测量误差。此设计既提升学生实验操作能力与逻辑表达水平,又助力教师精准把握教学重难点,实现高效课堂。
内容正文:
第三节 电阻的测量
知识点 测量导体的电阻
1.伏安法测电阻
实验
原理
实验
器材 电源、_______、_______、___________、开关、
定值电阻、导线
电流表
电压表
滑动变阻器
设计
实验 (1)电路图:
(2)根据设计的电路图连接实物图:
(3)设计实验表格
探究
过程 (1)确定电表量程:根据电源电压确定电压表量程和电流表量程.
(2)根据电路图连接实物图.
(3)操作:闭合开关,并多次移动滑动变阻器的滑片,记录每次实验的电压值和电流值.
记录表格:
(4)数据处理:计算每次实验的电阻值,并求出平均值
评估与
交流 (1)连接电路时,开关_____.
(2)电压表和电流表接线柱均为___进___出.
(3)滑动变阻器的接线是“一上一下”
(4)连接电路时,滑动变阻器的滑片处于___________.
(5)实验中多次测量,计算时_________以减小测量误差
(6)在计算时,把错误的数据剔除后再计算
断开
正
负
最大阻值处
求平均值
【指点迷津】
(1)滑动变阻器的作用:①保护电路;②若测定值电阻,则改变电路中的电流从而改变待测电阻两端的电压,进而多测几组对应的电压值和电流值,减小误差;③若测小灯泡的电阻,则改变小灯泡两端的电压和通过的电流,便于研究灯丝电阻受其温度的影响.
(2)处理数据:①若测定值电阻的阻值,通过计算每次的测量值得到相应的电阻值,然后取多个电阻值的平均值,以减小实验误差;②若测小灯泡的电阻,通过计算每次的测量值可得不同电阻,其原因是温度对灯丝的电阻造成影响,由于电阻是变化的,不能取电阻的平均值.
2.其他测电阻的方法
若只有电流表或电压表,可利用一个已知的电阻替代某个电表,利用串联、并联电路电流、电压特点进行分析求得电阻.现列表如下:
考点1 运用“ 伏安法”测电阻
典例1 [2023·威县期中]关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理不同
B.两个实验都用了控制变量法
C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流
D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确
思路导析 考查了“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”两个实验的异同点,通过对比加深对这两个实验的理解和掌握.
变式 [2024·开福区期中](多选)以下为小明同学在“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,先闭合了开关
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表均选择大量程进行试触
C.滑动变阻器接好后,先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,先计算电压平均值与电流平均值
考点2 特殊方法测电阻
典例2 [2024·泰安]某同学利用有关器材测量定值电阻Rx的阻
值.可选用的器材有电源(电压恒为6 V)、滑动变阻器(规格分
别为a:“5 Ω 2 A”、b:“30 Ω 2 A”和c:“50 Ω
1 A”)、电流表(有0~0.6 A,0~3 A两个量程)、电压表(有
0~3 V,0~15 V两个量程)、开关、导线等.该同学根据甲
电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中
间位置附近时,电表示数如图乙所示.
请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是__(选填“a”“b”或“c”).
(2)乙图中电压表的示数为____V,电流表的示数为_____A,本
次测量的Rx阻值为_____ (精确到0.1 Ω)Ω.
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,
完成图丙所示实物图的连接.
c
1.9
0.16
11.9
答案:如图所示:
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表
等器材,测量Rx的阻值.设计了如图丁所示的电路,经检查无误
后进行实验.请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1;
②保持S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测
__(选填“R0”或“Rx”)两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx=
____________.
R0
思路导析 考查了定值电阻阻值的测量,利用伏安法测电阻,重点考查了电表量程的选择,以及缺表问题的分析,利用串联电路各元件电流相等列式求解即可.
变式 [2024·海淀区期中](多选)利用
如下器材:电流表、定值电阻R0、额定
电压为U的小灯泡、未知电阻R1、滑动
变阻器、干电池、开关、导线,下列
电路设计(电流表可拆除后接在标有a、
b、c字母的位置,R1与R0阻值不同)能
够完成的实验是( )
A.利用图甲电路,可以探究串联电路电流关系
B.利用图乙电路,可以探究电流与电压的关系
C.利用图丙电路,可以测量未知电阻R1的阻值
D.利用图丁电路,可以测量灯泡正常工作时的电阻
1.[2023·崂山区期中]同学们最近学习的电学实验中,有三个实验都用到如图所示的电路图,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
2.[2024·大庆月考]如图所示是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有②
B.只有②③
C.只有②③④
D.①②③④均可以
3.[2023·鞍山期末]小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能测出未知电阻Rx的电路是( )
4.[2024·武汉模拟]某同学利用如图所示的电路测量定值电阻的阻值,实验数据如表格所示.下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是R=
B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端
C.闭合开关前,电流表指针指在零刻度线左侧,原因是电流表的正负接线柱接反了
D.本实验多次测量的目的是求平均值减小误差
5.[2024·芝罘区期中](多选)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8 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”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( )
A.该同学测得此电阻的阻值约为10 Ω
B.序号“2”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶1
C.序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的
D.仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系
R=eq \f(U,I)
eq \f((U1-U2)R0,U2)
eq \f(U,I)
$