内容正文:
电阻
思考:
没有发光的灯泡
正在发光的灯泡
未知阻值的电阻
两种情况下灯泡的灯丝电阻相同吗?
怎样去测量一个未知电阻的阻值?
探究:电阻的测量
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,通过前面学习的知识,同学们可以找到一种测量电阻的方法吗?
要测量电阻
R=?
根据欧姆定律
(实验原理)
I =
U
R
R=
U
I
如果知道:
电阻两端的电压U
和通过电阻的电流I
伏安法
R
V
A
用电压表测出
用电流表测出
探究:设计实验
设计实验电路:
同学们可以设计一个能够用来测量电阻的电路吗?请画出电路图。
1.核心电路:
完善电路:
2.实验器材:电源、开关、导线、待测电阻、
电压表、电流表、滑动变阻器。
改变待测电阻两端的电压及通过的电流大小,从而求出不同电压下电阻的阻值。
多次测量求平均值 减小误差
R
V
A
滑动变阻器
作用
添加必要元件:
二、实验:电阻的测量
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、待测电阻、开关、导线。
R=
U
I
实验目的:
实验原理:
实验器材:
二、实验:电阻的测量
1.连接电路
(1) 开关断开,从正极开始
(2) 先连接串联,再连并联
(3) 注意电表的正负接线柱
R
V
A
二、实验:电阻的测量
1. 在连接电路前要调节电流表、电压表的指针到_______。
2. 连接实验电路时,开关应处于____状态 ,避免因接错线造成的电路短路,滑动变阻器的滑片应位于_________的一端,避免电路中的_____过大而烧坏相关元件,闭合开采用_____法 。
3. 怎样改变电路中的电流和待测电阻两端的电压?
4.当滑动变阻器阻值变大时,电流表的示数变___ ,电压表的示数也变___;当滑动变阻器阻值变小时,电流表的示数变___,电压表的示数也变___。
实验前思考
零刻度
断开
阻值最大
电流
试触
调节滑动变阻器 要先想好向哪边调
小
小
大
大
二、实验:电阻的测量
1.写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
2.按电路图连接电路,并进行测量;
3.将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
4.根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
5.多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
实验要求
二、实验:电阻的测量
2.进行实验:
(5)实验结束,整理好实验器材。
(1)电压表和电流表选择合适的量程,按电路图连接实物,调节滑动变阻器到阻值最大端;
(2)检查无误后,用试触法闭合开关,调节(注意:移动要慢)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R=U/I 计算出R的值,并记录在表格中;
(4)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的值。
3.实验数据:
二、实验:电阻的测量
将每次测量的电压值和对应的电流值代入公式R=U/I ,分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3,对比发现它们变化大吗?分析这种变化产生的原因是什么?应该如何处理这种变化?
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
4.待测电阻
多次测量求平均值减小误差
R=
R1+R2+R3
3
5.分析与论证:
二、实验:电阻的测量
为什么电压和电流都变了,而电阻却几乎没变,这说明了什么?
当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之改变,但电压和电流的比值不变,即电阻的阻值不变。
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化,与导体中的电流及导体两端的电压无关,它的大小由材料、长度和横截面积决定。
6.评估与交流
二、实验:电阻的测量
常
见
问题 1.电流表与电压表的指针反向偏转。 2.电流表和电压表的指针偏转角度很小。 3.电流表指针超过最大值。 4.滑动变阻器滑动时,电流表与电压表示数无变化。
原
因
分
析
电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反。
①电压表和电流表的量程可能都选择过大;
②电源电压可能过低。
①量程可能选择过小;
②电路中可能出现短路。
滑动变阻器没有 “一上一下”连接。滑动变阻器相当于定值电阻或导线。
随堂练习
1.在伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流 B.改变被测电阻的阻值
C.改变被测电阻两端的电压 D.保护电路
B
2.小明同学按下图所示的电路图连接实验电路,测量电阻R 的阻值。闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图甲、乙所示,则电压表的示数为____V,电流表的示数为____A,电阻R的阻值为___ Ω。
2.5
0.5
5
V
A
甲
乙
想想做做(见教材P81)
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻。
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
4.在实验中你遇到了哪些问题?如何解决的?如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
三、实验:测量小灯泡工作时的电阻
1.按电路图连接实物图:
2.进行实验:并把数据记录在表格中,算出小灯泡的电阻。
V
A
电路图
实物图
3.实验数据:
三、实验:测量小灯泡工作时的电阻
4.结论:
灯丝的电阻是变化的
想一想:能否把小灯泡电阻的平均值
作为小灯泡的电阻?
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度
1 1.5 微弱发光
2 2 发光较暗
3 2.5 正常发光
三、实验:测量小灯泡工作时的电阻
5.数据分析与处理
(1)分析小灯泡的电阻可以看出,在不同的电压下,小灯泡的电阻是_______,电压越高时,电阻也越_____,这与“电阻是导体本身的一种性质,与电压,电流无关”的说法并不矛盾的,其实影响灯泡的电阻大小的根本因素是灯丝发光时的________,电压越高时,电流也越大,小灯泡的亮度越大,温度也越高,即灯丝的电阻随着_______的升高而______。(如果在改变电压,电流时能保持灯丝温度一定,则灯丝的电阻仍不会改变。)
(2)正是因为灯丝电阻在不同电压、电流下(实质是灯丝的_______不同)本身就不同,所以,________(填“需要”或“不需要”)计算电阻平均值,求不同电压下灯泡电阻的平均值作为灯丝电阻是没有意义的。
变化的
大
温度
温度
温度
增大
不需要
三、实验:测量小灯泡工作时的电阻
6.评估与交流
常
见
问题 1.闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。 2.闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转或示数等于电源电压。 3.在调节滑动变阻器的滑片时,他发现灯泡变亮了,而电压表的示数却减小了。 4.开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。
原
因
分
析
①滑动变阻器阻值太大②接触不良或灯丝等断开③电源等元件可能损坏
灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良
将电压表错接在了滑动变阻器两端
灯泡短路
随堂练习
1.某次实验时闭合开关,改变滑动变阻器的阻值进行多次测量,小明画出了小灯泡的I﹣U图像(如图所示),则小灯泡正常工作时的电阻R=___Ω。
10
2.由图可知,小灯泡的电阻随着电压的升高而____ ,
原因是__________________________________。
增大
灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大
电阻的测量
测定值电阻阻值
实验注意事项:
实验实物图
实验电路图
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关、导线。
实验器材:
实验原理:
测量小灯泡阻值
实验数据:
总结小灯泡电阻随温度变化的规律
电表量程选择适当,接法正确,滑动变阻器在开关闭合前调到最大位置,闭合开关用试触法。
实验数据:
实验电路图
实验实物图
R=U/I
多次测量求平均值减小误差
小灯泡的电阻不能求平均值
四、课堂小结
动手动脑学物理(见教材P81)
1.一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”,表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8Ω.如图是一位同学为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路.他的连接有三个错误.请你指出这三个错误分别错在哪里.应该怎样改成正确的连接?
解:电流表正负接线柱接反;电流表应该选择0.6A的量程;滑动变阻器同时选用了两上端接线柱.正确电路连接如右图所示。
×
×
×
动手动脑学物理(见教材P82)
2.已知流过一只电阻为242Ω的灯泡的电流是0.91A.如果在灯泡两端再并联一个电阻为165Ω的电烙铁,并联电路的总电流变为多大?
U = IR = 0.91A×242Ω ≈ 220V
再并联一个电烙铁,其电流
I′=
U
R′
= ≈1.33A
220V
165Ω
电路的总电流
I总=I+I′ =0.91A+1.33A=2.24A
解:先利用 242Ω 和 0.91A 求出灯泡两端的电压
动手动脑学物理(见教材P82 )
3.如图是用伏安法测量某未知电阻的电路图.
(1)根据电路图将如图所示的实物图连接起来;
(2)读出如图所示电流表和电压表的示数;
(3)算出被测电阻本次的测量值。
(2)电流表读数为0.4A,电压表读数为2.4V
解:(1)实物图连接如下
(3)
V
A
R
= =6Ω
2.4V
0.4A
R =
U
I
4.在测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,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。
动手动脑学物理(见教材P82 )
(1)请你根据表中电压和电流的数据计算每次的电阻,填在表格中;
(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。
答:灯丝的电阻随温度降低而减小。
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2
1.完成实验报告
2.完成“作业设计”习题
(任选五个题)
作业
谢谢观看!
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