内容正文:
第17章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
新课引入
电路三兄弟
老大
老二
老三
电压表
电流表
??表
1.检查器材,观察电流表、电压表的______和_________。
2.设计并画出实验_________。
3.正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到阻值______处,
试触开关,检查电路是否正确。
4.闭合开关,移动滑动变阻器的______,让电流表、电压表
有适当的示数,记录此时的电流、电压值。
5.移动滑动变阻器的滑片,测出第二、三组电流值和电压值。
6.整理器材。
讲授新课
测量定值电阻的阻值
一
一、实验目的:
用电压表和电流表测出定值电阻的阻值。
二、实验原理:_________
四、实验操作要求:
三、实验器材:
电压表,电流表,待测电阻,开关,导线,干电池,滑动变阻器。
量程
分度值
电路图
最大
滑片
1.接入电路中电压表的量程________,
电流表量程__________。
五、实验记录:
2.画出实验电路图:
0~3V
0~0.6A
基本电路
实验电路
连接电路前先______开关。
可用_________确定电表量程。
连接电表时必须“____________”
滑动变阻器要“____________”
断开
试触法
正进负出
一上一下
连接电路时注意事项:
将滑片移到______阻值的位置。
最大
讲授新课
测量定值电阻的阻值
一
本实验中滑动变阻器的作用是:➊___________;
➋____________________________________。
五、实验记录:
3.记录数据。
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R/Ω
1 1.50 0.14 10.71 10.38
2 2.00 0.20 10.00
3 2.50 0.24 10.41
4.实验结论:待测电阻的阻值为__________。
10.38Ω
六、反思与拓展:
保护电路
改变电路中的电流和电阻两端电压
讲授新课
测量定值电阻的阻值
一
实验电路
讲授新课
测量小灯泡的电阻
二
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 亮度
1 2.00 0.26 7.69 较暗
2 2.50 0.28 8.93 正常
3 2.80 0.30 9.33 较亮
本实验探究过程和“伏安法”测电阻相同,唯一不同是数据的处理。
现象:灯泡两端电压越高,灯丝电阻越大。
原因:灯丝电阻随温度升高而增大。
U/V
2.0
1.0
3.0
0
0.1
I/A
0.2
0.3
小灯泡的U-I图象
R
能否把小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻?
讲授新课
电路故障分析
三
电表的指针反向偏转
故障
原因
电表的“+”“-”接线柱接反
电表的指针偏转的角度很小
故障
原因
电表选择的量程过大
电源电压过低
讲授新课
电路故障分析
三
故障
原因
移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化。
滑动变阻器没有“一上一下”连接。
实物图
电路图
讲授新课
电路故障分析
三
故障
原因
实物图
电路图
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表均无示数。
电路某处断路(灯泡完好)
讲授新课
电路故障分析
三
故障
原因
实物图
电路图
闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。
小灯泡断路
讲授新课
电路故障分析
三
故障
原因
实物图
电路图
闭合开关,灯泡不亮,电流表有明显示数,电压表示数为0。
小灯泡短路
讲授新课
拓展——变式法测电阻
四
变式法测电阻 方法 简介 电阻设计举例 方法步骤
伏
阻
法 用电压表和已知阻值的定值电阻测未知电阻的阻值; 1. 闭合S1、S2,电压表测得电源电压___;
2. 闭合S2,电压表测Rx两端电压___,则:
R0两端电压_________, 电路电流:_____
4. 求得电阻:___________
安
阻
法 用电流表和已知阻值的定值电阻测未知电阻的阻值; 1. 闭合S1、S2,只有R0连入电路,电流表测得电流___,求得电源电压:________;
2. 只闭合S1,电路电流___,求得R0两端电压________,则Rx两端电压:__________;
3. 求得电阻:_____________
U
Ux
U0=U-Ux
1
S2
I1
U=I1R0
I2
U0=I2R0
Ux=U-U0
变式法测电阻 方法 简介 电阻设计举例 方法步骤
伏
滑
法 用电压表和已知最大阻值的滑动变阻器测未知电阻的阻值; 1. 闭合S,滑片P滑到最左侧,电压表测得电源电压___;
2. 滑片P滑到最右侧,电压表测Rx电压___
则:R0两端电压_________,电流:________
3. 求得电阻:__________
安
滑
法 用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器测未知电阻的阻值; 1. 闭合S,滑片P滑到最左侧,电流表测得电路电流___,则电源电压:________;
2. 滑片P滑到最右侧,电路电流___,滑动变阻器两端电压:________,Rx两端电压_________
3. 对Rx有:_______,解得:__________
等效
替代
法 用已知电阻代替未知电阻 1. 闭合S2,记录电流表的示数___;
2. 断开S2,闭合S1,调节变阻箱阻值,使电流表示数等于I,读书电阻箱示数___,即:_______
I1
U=I1Rx
I2
U0=I2R0
Ux=U-U0
I
R0
Rx=R0
U
Ux
U0=U-Ux
I=U0/R0
伏安法测电阻
测定小灯泡的电阻
典例解析
在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材,所有器材均完好。
例 1
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分实物电路,请用笔画线代替导线将图2的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值R= Ω。小夏认为实验已经完成,小明则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因: 。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号。
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是 ;连接电路时开关应该 (选填“断开”或“闭合”)。
(3)根据图甲中的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物电路连接完整(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确。
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 ;在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,R,阻值的平均值为 Ω。
典例解析
在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池
B.电压表(量程0~3V,0~15 V)
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A)
D.滑动变阻器R(20Ω 1A)
E.待测电阻R。(阻值约为几欧)
F.开关一个,导线若干
例 2
典例解析
(伏阻法)小龙用伏安法测量一个定值电阻Rₓ的阻值,进行了如下实验。
在缺少电流表时,小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图所示的电路图,并完成实验。过程如下:
①闭合S和 S1,电压表的示数为 U1;
②再闭合 S2,电压表的示数为 U2;
③Rx=______.(用物理量 U1,U2和 R0表示)。
例 3
(伏/安阻法)在用伏安法测未知电阻R0时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻. R1和开关来解决,下列四种方案错误的是( )
例 4
典例解析
(安滑法)小滨用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rt的阻值,设计了如图所示的电路图,电源电压未知且保持不变,实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为I2;
③则 Rx=______(用已知和测出的物理量 R0,I1,I2表示)。
例 5
典例解析
(等效替代法)如图所示是某同学用等效替代法测量未知电阻R0的阻值的电路图,其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是该同学的实验过程,则正确的操作顺序是( )
①只闭合开关 S1,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U:
②将滑片P滑至b端,只闭合开关 S2,将滑片 P 移至某一适当位置记下电压表示数U;
③只闭合开关 S₁,移动滑片P并调节变阻箱R。接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则 Rx=R0;
例 6
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
④只闭合开关S1,调节变阻箱 R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则 Rx=R0。
随堂练习
小杨用如图甲所示的实物电路测量定值电阻R 的阻值。
变式训练 1
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉)
(2)实验开始前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应调到 阻值处。
(3)小杨正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是 (选填“R短路”或“R断路”)。
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2 V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,定值电阻R 的阻值为 Ω。
(5)小杨通过改变滑动变阻器滑片的位置,测量了多次定值电阻R 的阻值,目的是 。
A.减小误差
B.寻找实验的普遍规律
随堂练习
在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,某同学连接的实物电路如图所示。闭合开关前为了保护电路,应将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”或“B”)端,各电表所测的值均不得超过它们的 ,实验中通过改变滑动变阻器的电阻来改变待测电阻R₂ 两端的 ,该实验中多次测量的目的是 ,最后求出电阻R,的大小。
变式训练 2
HandBrake 1.9.2 2025022300
HandBrake 1.9.2 2025022300
$