内容正文:
第3节电阻的测量
第十七章--欧姆定律
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
物理观念
科学思维
科学态度
与责任
科学探究
掌握电压表和电流表的使用方法
培养学生学会用伏安法测电阻解决物理问题的能力和思维
激发学生对物理学科的学习兴趣,培养学生严谨认真实事求是的科学态度,增强学生将物理知识应用于实际的意识和社会责任感。
体验用伏安法测电阻的过程引导学生学会将实际问题抽象为物理模型,提高学生分析和解决实际问题的能力。
学习目标
问题
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
图17.3-1 电 阻 器
如图 17.3-1所示,实验室里有一个电阻器。 如果你不知道它的电阻,用什么办法可以测量得到呢?
根据上节学过的欧姆定律我们知道,可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为伏安法。
新课导入
生活中,我们常用电阻表或万用表测电阻
实验室里我们该怎么测量电阻的大小呢?
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
新课导入
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
实验1
实验目的
实验原理
实验器材
用电流表和电压表测量电阻
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
注意:
(1)实验前开关应_____,滑动变阻器应处于____________。
断开
阻值最大处
(2)此处滑动变阻器的作用是:
①保护电路;②______________________________。
改变定值电阻R两端的电压
(3)本实验中多次测量的目的是:_____________________________。
多次测量求平均值从而减小误差
实验1
用电流表和电压表测量电阻
绘制电路图并连接电路
实验步骤:
(1)按电路图连接电路;(★★★注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;
(3)根据公式 计算出R的值,并记录在表格中。
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R的平均值。
实验1
用电流表和电压表测量电阻
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
伏安法测电阻
记录实验数据:
0.5
0.1
1
0.2
1.5
0.3
2
0.4
2.5
0.5
2.6
0.53
5
5
5
5
5
4.9
4.98
分析与论证:
当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而 ,但电压与电流的比值 ,即电阻 ,同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的,与电压和电流 。
改变
不变
不变
无关
实验时,出现了下列故障,请你能分析原因。
a:电流表示数为0,电压表有示数: ;
b:电流表示数较大,电压表示数为0: ;
c:电流表示数为0,电压表示数为0: 。
待测电阻断路
待测电阻短路
滑动变阻器断路
实验1
用电流表和电压表测量电阻
待测电阻或滑动变阻器异常
U
I
电阻R保持不变
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
想想做做
将上述实验中的电阻器换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据,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。每次算出的电阻相同吗?有什么变化规律吗?
如果出现的情况和测量电阻器的电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
实验2
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验步骤:
(1)按电路图连接电路;(★★★注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。
(2)检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,改变灯泡两端的电压,使电压表的示数从正常工作电压逐次降低,记下电压值并同时读出电流表的读数,分别填入表格。
(3)由记录的六组数据,根据 分别求出六组对应的电阻值,并比较不同电流下电阻是否相同。
(4)分析数据,得出结论。
实验2
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
伏安法测小灯泡的电阻
记录实验数据:
分析与论证:
从实验中可以看出:灯丝的电阻是_______。
解析:
1.0
0.2
1.6
0.24
2.0
0.26
2.2
0.28
2.5
0.3
2.8
0.31
5
6.67
7.69
7.86
8.33
9.03
变化的
原因:
结论:
【想一想】能不能求灯泡电阻的的平均值?为什么?
注意:在做计算题时,灯泡电阻的变化可以忽略。
不能,因为灯丝电阻随温度升高而增大,求平均值没有意义。
U
I
电阻变大
当灯泡两端电压越大,灯丝电阻越大。
当灯泡两端电压越大,灯丝温度升高。
由于电流的热效应,灯泡亮度变化(灯丝温度变化),导致灯泡的电阻发生变化。
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
伏安法测电阻
如图是“伏安法测电阻实验”电路图,下列说法中错误的是( )
A.在连接电路时,应将变阻器滑片调至最右端
B.连接电路时,要使电流从电压表和电流表的
“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
C.多次测量是为了求平均值减小误差
D.向左移动滑动变阻器的滑片时,电流表、
电压表的示数都变大,R的阻值也变大
D
某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D.测正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表为2.5V,
再读出电流表的示数
D
课堂练习
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
为什么相同规格的节能灯比白炽灯更亮
因为节能灯大部分电能转换成电能,小部分转换成内能;
而白炽灯大部分电能转换成内能,靠发热来发光。
故障1:电流表或电压表的指针反向偏转
故障2:闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压无示数。
实验中常见故障分析
原因:电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反
原因:小灯泡短路
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
故障3:移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化。
实验中常见故障分析
原因:滑动变阻器没有“一上一下”连接。
故障4:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表均无示数
故障5: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。
实验中常见故障分析
原因:电路某处断路(小灯泡完好)
原因:小灯泡断路
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
(4)分析图像,小灯泡灯丝两端的电压增大时,其电阻_____(变化/不变)。
“用伏安法测小灯泡的电阻”,已知小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉);
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为____________;
(3)根据I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时电阻为_____Ω;
灯泡断路
10
变化
课堂练习
1.图17.3-2是用伏安法测量电阻的电路图。
(1)根据电路图将图17.3-4所示的实物图连接起来;
(2)读出图17.3-5所示电流表和电压表的示数;
(3)算出被测定值电阻的电阻测量值。
图17.3-2
图17.3-4
图17.3-5
0.2A
2.4V
练习与应用
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
2.一个小灯泡上标着“2.2 V 0.25 A”,表明这个小灯泡工作时的电阻是 8.8 Ω。如图是某同学为测量这个小灯泡的电阻而连接的实验电路。他的连接有三处错误。请你指出分别错在哪里。并改成正确的连接。
解:
①电流表正负接线柱接反;
②电流表应该选择 0.6 A 的量程;
③滑动变阻器同时选用了两上端
接线柱。
练习与应用
×
×
×
3. 在测量标有电压为 2.5 V 的某小灯泡电阻的实验中,第一次测量时的电压等于 2.5 V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。
(1)请你根据表中电压和电流的数据,计算每次小灯泡的电阻,填在表格中;
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压 U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻 R/Ω 8.9
8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2
练习与应用
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
(2)对比不同电压下小灯泡的电阻值,你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论。
小灯泡的电压降低电流变小时,小灯泡变暗,温度降低,小灯泡的电阻明显变小。
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压 U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻 R/Ω 8.9
8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2
练习与应用
拓展:单安法求电阻
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
拓展:单伏法求电阻
请用图中的物理量表示出Rx的值
拓展练习
定期复习巩固学习成果,面对力学、电学等物理知识,物理实验的环境影响,尝试用物理原理解释日常问题。建立物理学习小组互相讨论。比较不同条件下的物理变化,记录实验现象并分析原因,物理公式的灵活运用需要建立物理学习小组互相讨论。物理模型的参数优化物理知识的网络资源,特别是力学中的牛顿三定律。定期回顾基础概念。物理与其他学科密切相关。良好的数理基础是必备条件。包括磁场的性质与描述。创新思维能突破学习瓶颈。
如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5Ω.实验器材有:滑动变阻器(规格为10Ω 2A)、电压表、电流表、电源(3节新干电池串联)。为使测量时较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选_______的量程,电流表应选
的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在____________的范围内移动。
0~3V
0~0.6A
2.5Ω~10Ω
拓展练习
下 课
Lavf60.16.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf60.16.100
Lavf57.62.100
Lavf60.16.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf61.1.100
$