内容正文:
第3节 测量电阻
第五章———欧姆定律
学习目标:
【物理观念】学习一种电阻的测量方法---伏安法测电阻,会根据欧姆定律算出电阻。、
【科学思维】会设计电路图且会根据电路图连接电路。
【科学态度与责任】养学生持久学习物理的兴趣,感受科学的魅力,获得成功的喜悦,增强科技兴国、科技报国的远大理想和情怀。
教学引入
R=?
电阻
R=?
有一只标注模糊的电阻,
我们怎样才能知道它的阻值呢?
用电压表和电流表测量电阻
一
用电压表测出
用电流表测出
要测量电阻R=?
根据欧姆
得到
需知道:
R两端的电压U
和通过R的电流I
R =
U
I
用电压表和电流表测量电阻
一
【实验】测量未知电阻
图5-3-2是小明设计的测量未知电阻的实验电路图。和同学讨论,
它有哪些不完备的地方?
应怎样改进?
测量一次数据,可能误差比较大,我们应该多测量几次,取平均值。
加一个滑动变阻器,就能改变电路中的电流。
用电压表和电流表测量电阻
一
【实验】测量未知电阻
【实验原理】
R =
U
I
【实验思路】
1.用电压表可以测量电压,用电流表可以测量电流;测量出了电压和电流,就可以用欧姆定律计算出电阻。
2.为了更精确地测量这个未知电阻的阻值,实际测量中可根据滑动变阻器来改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,分别算出相应的电阻,求出电阻的平均值
【实验目的】
用电压表、电流表间接测电阻
用电压表和电流表测量电阻
一
【实验器材】
定值电阻、电压表、电流表、学生电源 、滑动变阻器、开关、导线若干
【实验步骤】
1、根据测量原理,设计电路图,连接电路。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使电流为某一适当值,从电压表和电流表上分别读出U、I的值,做三次实验,得出三组数据。
3、将实验数据填在表格中,算出电阻的平均值。
用电压表和电流表测量电阻
一
注意事项
1、连接电路时开关应_____________;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__________________位置。
断开
阻值最大
2、滑动变阻器的作用:
(2)改变待测电阻两端的电压和通过的电流
(1)保护电路;
目的是多次测量求出待测电阻的平均值,从而减小误差。
用电压表和电流表测量电阻
一
伏安法测电阻
用电压表和电流表测量电阻
一
三次所测电阻的平均值为 。
用电流表、电压表以及欧姆定律测量电阻的方法叫作伏安法。伏安法是测量电阻的一个基本方法。
1.50
0.14
10.71
2.00
0.20
10.00
2.50
0.24
10.41
10.38Ω
用电压表和电流表测量电阻
一
讨论与交流
1、这个实验做三次的目的是什么?
2、闭合开关,滑动变阻器的滑片向左滑动时,两表的示数怎样变化?滑动变阻器两端电压呢?
3、某同学实验在发现发现闭合开关后,电流表的指针几乎不动,而电压表的指钟却有明显的偏转,则电路中发生故障的原因可能是什么?
多次测量求平均值减小误差。
电流表示数增大、电压表示数增大、滑动变阻器两端电压减小
定值电阻开路
电压—电流图像
二
在上面的实验中,除了用表格形式记录测量结果外,我们还可以用图像的方式表示。在坐标图上,横坐标表示电流1纵坐标表示电压U。将测量的数据在图中描点,用直线或光滑的曲线连接各点,就可以得到电流随电压变化的关系曲线。
电压一电流图像常被用来研究导体电阻的变化规律,是物理学中电学部分重要的图像。
如图 5-3-3 所示是不同电阻的电压一电流图像,
实验:测量灯泡的电阻
三
【实验】测量灯泡的电阻
【实验原理】
R =
U
I
【实验思路】
利用伏安法,电流表和电压表分别用来测量通过灯泡的电流和它两端的电压,利用变阻器改变电路中的电流值,可设计实验电路如图5-3-4所示。
由此,可确定实验器材、实验表格、实验步骤。
【实验目的】
用电压表、电流表测灯泡的电阻
实验:测量灯泡的电阻
三
灯座带灯泡(2.5V 0.3A)1套、开关1只、电压表1只、滑动变阻器1只、电流表1只、干电池 2节、电池盒2个、导线若干。
【实验器材】
【实验步骤】
1.按电路图连接电路。
思考:电压表、电流表连入电路前,应先调零。可根据灯泡铭牌选择电表量程。为保证实验中灯泡不会因电压过大而烧坏,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值位置。
滑动变阻器在电路中起什么作用?
2.进行实验。闭合开关,移动滑动变阻器渭片,分别测量并记录灯泡两端电压低于2.5V、等于 2.5 V、略高于 2.5 V时的电压值和对应的电流值。
实验:测量灯泡的电阻
三
测量灯泡的电阻
实验:测量灯泡的电阻
三
【实验数据】根据欧姆定律计算灯泡的电阻,分析实验数据,对实验结论作出解释。
结论:小灯泡电阻随着电压和电流的变化而发生变化
0.7
5.8
很暗
0.12
1.0
6.25
暗
0.16
2.0
7.7
微亮
0.26
2.5
8.3
亮
0.3
2.5
8.8
很亮
0.34
实验:测量灯泡的电阻
三
思考:
根据灯泡铭牌计算的电阻值和实验结果存在差异,造成差异的原因可能是什么?
在上面的实验中,如果用电压传感器和电流传感器替代电压表和电流表,逐渐增大灯泡两端的电压,让灯丝由暗变亮,直至正常发光,在这个过程中櫪戊,传感器采集数据并传到计算机,作出的电压一电流图像如图5-3-5 所示。
灯泡的灯丝由暗变亮的过程即灯丝的温度逐渐升高的过程。说明灯丝的电阻随温度升高而增大。
结论:
实验:测量灯泡的电阻
三
深度探究:
1.在“伏安法”测电阻实验中,如果电压表损坏了,给你一个电压不变的电源,一只电流表,一个阻值已知的电阻 R0,开关和几根导线,使用以上器材测出未知电阻Rx的值,画出电路图,写出所测的物理量和Rx的最后表达式。
如图所示 说明出步骤:?
1.先用电流表测出,通过R0的电流I0 UO=I0R0
2.在用电流表测出,通过Rx的电流Ix
表达式:
实验:测量灯泡的电阻
三
实验:测量灯泡的电阻
三
2.在“伏安法”测电阻实验中,如果电流表损坏了,给你一个电压不变的电源,一只电压表,一个阻值已知的电阻 R0,开关和几根导线,使用以上器材测出未知电阻Rx的值,画出电路图,写出所测的物理量和Rx的最后表达式。
I0 =
U0
R0
如图所示 说明出步骤:?
1.先用电压表测出,通过R0两端的电压UO
2.在用电压表测出,通过Rx两端的电压Ux
表达式:
实验:测量灯泡的电阻
三
实验:测量灯泡的电阻
三
安阻法测电阻小结
问题:没有电压表
设想:未知电阻电压=已知电阻电压
方案:未知电阻与已知电阻并联
伏阻法测电阻小结
问题:没有电流表
设想:未知电阻电流=已知电阻电流
方案:未知电阻与已知电阻串联
本节小结
(1)用伏安法测量小灯泡电阻的原理:
(2)在这个实验中滑动变阻器的作用主要是:
(3)小灯泡电阻的特性:
改变待测电阻两端的电压与通过的电流, 以便多测几组数据,求平均值减小误差。
实验表明灯泡电阻随温度的升高而增大.
本节小结
课堂练习
1.用电压表和电流表测电阻时,它的依据是_____;已知电压表和电流表示数如图所示,则电压表读数是_____,电流表读数是_____,被测电阻是_____。
1.2V
0.48A
2.5Ω
课堂练习
2.一个额定电压为3.8V的小灯泡,小明在1.2V下测出它的电阻,接着又将灯泡两端电压调到3.8V测出其电阻,小明发现后一次电阻比第一次大得多,这是因为( )
A.实验方法不对 B.实验误差
C.导体的电阻跟温度有关 D.实验错误
C
3.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压
表指针不动,这可能是 ( )
A.电流表烧坏,电路开路
B.电流表完好,与电流表
相连的导线断了
C.电压表接线柱处导线短路
D、电压表接线柱处导线接触不良
D
5.3 测量电阻
板书设计
一、用电压表和电流表测量电阻
二、电压—电流图像
1.实验原理
2.实验电路图
3、滑动变阻器的作用:
三、实验:测量灯泡的电阻
Lavf56.40.101
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Lavf58.20.100
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