内容正文:
5.2测量电阻
学习目标
1.学习伏安法测电阻
2.会看电压-电流图像
3.知道小灯泡电阻随温度变化
2
一.用电压表和电流表测量电阻
爷爷的收音机坏了,小聪和小明决定把它修好.经过检查,发现一只标注模糊的电阻引脚断了,需要更换.怎样才能知道它的阻值呢?
一.用电压表和电流表测量电阻
如图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?
Rx
A
S
V
这样只能测量一组数据,可能误差较大。
R
P
A
S
V
滑动变阻器的作用:
①保护电路 ②改变电流电压
一.用电压表和电流表测量电阻
1.实验目的
用电压表、电流表间接测电阻
2.实验原理
R =
U
I
3.实验器材
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻.
4.实验设计
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
一.用电压表和电流表测量电阻
一.用电压表和电流表测量电阻
分别测出三组电流值和电压值,把实验数据填入下表:
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
多次实验的目的:多次测量取平均值,减小误差。
5.进行实验,收集数据
电阻平均值R/Ω
此处填什么?
思考:导体的电阻和电流、电压有关系吗?
一.用电压表和电流表测量电阻
二.电压—电流图像
R1
I/A
U/V
O
R2
R3
如图所示是不同电阻的电压—电流图像.如R1、R2、R3所表示的电阻不同.
R1>R2>R3
越靠近U轴,电阻越大。
三.研究小灯泡的电阻
小灯泡的电阻是否固定不变?我们可以用伏安法来研究.
按图连接电路,逐渐增大电压,让灯丝由暗变亮,记录若干组电压、电流值.
P
A
S
V
L
实验电路图
R
P
A
S
V
实验电路图
三.研究小灯泡的电阻
结论:灯丝电阻随温度变化。(温度越高,电阻越大)
灯泡 电流—电压图像
I/A
U/V
O
•
R灯
0.1
0.2
0.3
•
•
0.4
1.0
2.0
3.0
4.0
•
•
三.研究小灯泡的电阻
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.22 6.82
2 2.5 0.28 8.93
3 2.8 0.30 9.33
灯泡 电流—电压数据表格
三.研究小灯泡的电阻
测量电阻实验中常见的故障分析
故障 原因
电压表有示数,电流表无示数
电压表无示数,电流表有示数
电压表无示数,电流表无示数
电压表有示数,电流表有示数,移动滑片示数不变
P
A
S
V
L
定值电阻/灯泡断路
定值电阻/灯泡短路
电路中除定值电阻/灯泡
的某处断路
滑动变阻器短路
知识梳理
1.由欧姆定律的变形公式R=可知,要测出导体的电阻,只需要测出导体两端的 和通过导体的 。
2. 伏安法测电阻的实验原理是 ,实验中滑动变阻器的作用是 ,测量三组数据的目的是 。
3. 在测量小灯泡电阻实验中,小灯泡的灯丝随着电流与电压的变化发生变化,说明导体的电阻与 有关;该实验 (选填“能”或“不能”)取平均值作为小灯泡的电阻。
电压
电流
R=
①保护电路 ②改变电流、电压
多次测量,取平均值减小误差
温度
不能
1.如图所示,甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻时所设计的电路。则( )
A.甲图设计更加简洁、合理
B.乙图设计较复杂、不合理
C.甲、乙两图设计均合理
D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
练习
D
2.小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的
滑片应移至最左端
B.电流表的量程应该选择0-3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
练习
C
3.用伏安法测量某导体的电阻.电压表、电流表的示数如图所示,则该导体的电阻是( )
A.5Ω B.10Ω C. 16Ω D. 8Ω
练习
A
4. 如图所示,导体1与导体2的电压—电流图像,则导体1的电阻R1与导体2的电阻R2( )
A.R2 > R1
B.R2 = R1
C.R2 < R1
D.无法确定
练习
A
练习
5. 如图所示,测量灯泡的电阻,要使灯泡逐渐变亮,滑动变阻器的滑片P应调节( )
A.不动
B.向左
C.向右
D.无法确定
B
练习
0.2
2
1
0.1
U/V
I/A
甲
乙
6.如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像,甲的电阻是 Ω.若甲乙并联在2V的电路中,通过干路中的总电流为 A.
10
0.3
1
2
3
0.1
0.2
0.3
I/A
U/V
L
R
7.如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的关系,由图像可知,电阻R的阻值为 Ω.若将它们并联在2V的电源两端,电路中总电流为 A.
20
0.35
练习
谢谢大家
22
$不过如果把电阻换成一个小灯泡,情形可就大不一样了。这时电压和电流的数据变成了这样,在电压和电流比较小的时候,小灯泡没有发光,电压和电流变大后,灯泡慢慢变亮。这时候再挨个算出电阻,怎么差这么多?而且电阻似乎逐渐变大了,这可不是测量误差造成的。小灯泡发光的状态不同,灯丝温度也不同,电阻会发生改变。这种情况下测出的多个数据其实是一组变化的,电阻是不能够求平均值的。总结一下伏安法测电阻,利用了这个公式分别测量电压和电流就可以算出电阻,通过滑动变阻器可以改变电压和电流,移动滑片就能多次测量了,你学会了吗?呵呵。
想测电流可以用电流表,想测电压可以用电压表。那么想测电阻应该用什么表呢?是电阻表吧?嗯这个回答确实是对的。不过在初中阶段我们并不会用到电阻表,要测电阻一般都是用欧姆定律算的了。利用欧姆定律的变形公式,R等于U除以I测出电压和电流,就可以把电阻算出来了,这种办法叫做反法。那怎么连电路呢?这个简单,拿一个电阻并上电压表,穿上电流表,连上电源,这不就完事儿了吗?这么连确实没错,但有一个小缺陷,测量数据时一般需要多次测量,求平均值。要是像这么连,就只能测量一组电压和电流的数据了,想多测几组就要改变电压,总不能一节一节往上加电池?所以这个时候需要办出万能的滑动变阻器,它不仅能保护电路,并且只需要调节滑片的位置,就可以轻松改变电流和电压了。不过需要注意的是,连接电路的时候,开关应该断开,在闭合开关前,滑片需要在阻值的最大位置。对于一个普通电阻来说,多次测量电压和电流的数据记录在表格中,分别算出电阻,结果是这个样子。这几个数相差不多,取平均值就可以知道电阻的大小。