17.3 电阻的测量 同步学案 2025-2026学年人教版(2024物理)九年级全一册
【学习目标】
1. 掌握伏安法测电阻
2. 掌握单安法测电阻
3. 掌握单伏法测电阻
4. 掌握安安法测电阻
5. 掌握伏伏法测电阻
【自主学习】
一、伏安法测电阻
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。根据前面学过的欧姆定律知道,可以通过对电流和电压的测量来间接地测出导体的电阻。对于这样测量电阻的方法,有时又简称为“伏安法”测电阻,实验原理图如下:
表一: 表二:
电压 U(V) | 电流 I(A) | 电阻 R(Ω) |
0.5 | 0.1 | 5 |
1.3 | 0.26 | 5 |
3 | 0.6 | 5 |
电压 U(V) | 电流 I(A) | 电阻 R(Ω) |
0.5 | 0.09 | 5.56 |
1.5 | 0.29 | 5.17 |
3 | 0.6 | 5 |
如果把定值电阻换成小灯泡进行测量,可以得到下表数据:
电压 U(V) | 电流 I(A) | 电阻 R(Ω) |
0.5 | 0.1.4 | 3.6 |
1.5 | 0.2 | 7.5 |
2.5 | 0.25 | 10 |
由此可见,不同的电压下小灯泡的电阻相差非常大,多次测量的目的就不是求平均值,减小误差;而是验证小灯泡的电阻随电压的升高而变大的规律,因此是寻找普遍规律。
此时可以考虑温度也是影响灯泡电阻的原因之一,例如灯丝受热会升华的钨丝灯,灯灯丝升华一部分后,灯丝的横截面积变小(变细),此时灯泡的电阻长度和材料都没变,因此灯泡的电阻变大。
二、单安法测电阻
实验原理图:(1) (2)
(1)若电源电压不变、电路中滑动变阻器的最大值和电流表可以用,可以用以下方法解决一下:
先滑片P在R的最左端,测出此时的电流 I1;然后滑片P在R的最右端,测出此时的电流 I2由于电源电压不变:于是可得:
(2)告诉我们电源电压为U不变、给了一个已知电阻R0,电流表可以用,可以用以下方法解决一下:
S1接1处测出电流I1;保持滑动变阻器的阻值为R不变,S1接2处测出电流I2,由于电源电压不变:于是可得:
三、单伏法测电阻
实验原理图:
四、安安法
实验原理图(1) (2)
这两个都是滑片移动到适当的位置后,闭合开关,(1)(2)中两个电流表的示数分别为I1和I2,则:
(1) ;(2)
五、伏伏法
实验原理图:
【例1】小芳利用下图所示的装置“测量小灯泡的电阻”,电源电压为6V且保持不变,选用的小灯泡标有“2.5V”字样:
(1)图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是 (选填字母代号);
A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若在上述操作中小灯泡仍不发光,电流表有示数,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片到某一位置后,电压表的示数如图乙所示,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,记录电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U关系图像,根据图像信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(5)根据I-U图像,你还有什么新的发现 (写出一条即可);
(6)小明建议根据所记录的数据计算出电阻再求平均值作为小灯泡的电阻值,你认为小明的建议是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
【例2】某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻RX的阻值。已知R0为定值电阻,R为滑动变阻器。
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(填“a”或“b”),目的是 。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则被测的阻值Rx= 。
(3)该同学测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,你认为该实验结论的得出 (选填“妥当”或“不妥当”),理由是 。