17.3 电阻的测量 - 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
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内容正文:
第3节 电阻的测量
目 录
课前•自主预习
课堂•互动理解
课前•自主预习
电阻的测量
阅读教材,完成下列问题。
1.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的方法,简称为伏安法。
2.为了减小误差,测量中要多次改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出电阻的____________。实验时,常用____________来改变待测电阻器两端的电压。
电压
电流
平均值
滑动变阻器
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课堂•互动理解
用电流表和电压表测量电阻
1.实验:用电流表和电压表测量电阻器的电阻。
【实验思路】
根据伏安法测量电阻的原理设计电路,如图所示。通过测量电阻器两端的电压和通过的电流,利用欧姆定律算出电阻。为了减小误差,实验时用滑动变阻器来改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压和电流,并分别算出相应的电阻,最后求出电阻的平均值。
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【实验过程】
(1)按图甲把待测电阻器、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路,如图乙所示。将滑动变阻器的电阻调到最大。
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到合适的位置,将电压表和电流表的示数记录在表格中。
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,多测几组电压、电流数据,将测量的数据记录在表格中。
(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。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值/Ω
1
2
3
(5)断开开关,整理实验器材。
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【注意事项】
(1)连接实验电路时,开关要断开。
(2)注意选择合适的电压表和电流表的测量范围;若事先无法确定被测电压、电流的大小,则可通过“试触”的方法来确定;将电压表和电流表接入电路时,电流要“+”进“-”出。
(3)将滑动变阻器接入电路中时,要选择“一上一下”接线柱;闭合开关前,将滑动变阻器的电阻调到最大,防止闭合开关时因电路电流太大而损坏电路元件。
(4)进行多次测量并计算电阻的平均值,可以减小实验误差。
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2.实验:用电流表和电压表测量小灯泡的电阻。
用伏安法测量小灯泡的电阻和用伏安法测量电阻器的电阻的实验,既有相同之处,又有不同之处,两个实验比较如下表。
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比较项 用伏安法测量电阻器的电阻 用伏安法测量小灯泡的电阻
原理 R= R=
电路图
实验过程 多次测量 多次测量
数据处理 分别计算出每次测量的电阻器的电阻,然后求出电阻的平均值 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,寻求变化规律
实验结论 平均值为所求的电阻器的电阻 灯丝的电阻随温度的升高而增大
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3.电阻的测量实验中常见的电路故障及其可能的原因。
故障 可能的原因
电流表示数偏大且电压表示数为0 电阻器被短路
电压表示数为电源电压,电流表示数为0 电阻器断路或电流表与电压表的位置颠倒
电流表示数很大,电压表示数为电源电压 将滑动变阻器接入电路中时使用了上面两个接线柱(或滑动变阻器被短路)
电流表示数很小,电压表示数较小 将滑动变阻器接入电路中时使用了下面两个接线柱
电压表和电流表示数都为0 电阻器以外的某处电路断路
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跟踪训练(2024·青海中考)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用如图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡正常发光时的电压为2.5 V)。
(1)用笔画线表示导线将图甲中的实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到____________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡____________(选填“短路”或“断路”)。
B
断路
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(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测得如表所示的数据。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.20 5.00
2 1.5 0.24 6.25
3 2.0 0.26 7.70
4 2.5
5 3.0 0.30 10.00
当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,示数是____________ A,此时小灯泡的电阻值为_________ Ω(结果保留两位小数)。
0.28
8.93
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(4)兴趣小组根据实验数据绘制出如图丙所示小灯泡的I-U图像,结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因:____________________。
灯丝的电阻随温度的升高而增大
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解析:(1)由题图乙可知,电流表选用0~0.6 A的测量范围,将电流表与灯泡串联在电路中,即将电流表的“0.6 A”接线柱与小灯泡左端接线柱相连。(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处,根据“远下电阻大”的调阻规律可知,滑片应置于B端。闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,可初步判断电路存在断路,电压表有示数,说明电压表到电源两极间是通路,则推断与电压表并联的小灯泡断路。(3)当电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.28 A,此时小灯泡的电阻值R=≈8.93 Ω。(4)由题图丙所示的小灯泡的I-U图像可以看出,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
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本课结束
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