12.5 测量导体的电阻（教学课件）物理新教材北师大版九年级全一册

该初中物理课件聚焦“测量导体的电阻”，核心内容包括伏安法测定值电阻、伏安法测小灯泡电阻及特殊方法测电阻。课堂通过“电阻器阻值看不清”的问题导入，衔接欧姆定律，引导学生从伏安法实验探究出发，对比定值电阻与小灯泡电阻特性，延伸至特殊方法，构建递进式知识支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过伏安法实验的器材选择、步骤设计、数据处理及误差分析，培养学生科学探究能力。对比定值电阻多次测量求平均值与小灯泡电阻随温度变化的规律分析，发展科学思维。特殊方法测电阻（如缺表时用已知电阻替代）强化物理观念，典例与练习结合实例，助力学生掌握技能，教师可直接应用提升教学效率。

（本课件包含PPT44张；图片：32张；动图：6个；教学视频：6个） 物理九年级全一册 •北师大版 第5节 测量导体的电阻 第十二章 欧姆定律 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解伏安法测电阻的原理，知道伏安法测电阻的电路结构；掌握特殊法测电阻的依据，了解串联电路电流特点的应用。 02 科学思维 通过推导伏安法、特殊法测电阻的计算式，培养逻辑推理能力；学会从实验原理出发设计实验方案，提升分析问题的能力。 03 科学探究 经历伏安法测电阻的实验操作，提升仪器使用、数据记录与分析能力；尝试设计特殊法测电阻的方案，提高创新设计和归纳总结能力。 04 科学态度与责任 养成严谨规范的实验操作习惯，认识到实验误差的客观存在，增强实事求是的科学态度；体会物理实验的实用价值，激发探究兴趣。 教学重难点 教学难点 教学重点 学会用伏安法测电阻。 特殊法测电阻。 课堂引入 如图：小明手里有几个电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能帮助他想出办法吗？ 本节课我们将一起来探究这个问题！ 知识点1 测量定值电阻阻值 伏安法测量电阻 由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。这种测量电阻的方法，叫做伏安法。 为了减少实验误差，实际测量中要用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流，并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值。 知识点1：测量定值电阻阻值 A V R R' S P 实验器材 学生电源、电流表、电压表、定值电阻若干、滑动变阻器、开关、导线若干。 知识点1：测量定值电阻阻值 实验探究一：测量定值电阻阻值 实验电路 实验时，将待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中测量电流，电压表并联在待测电阻两端测量电压。 A V R R' S P 实验探究一：测量定值电阻阻值 知识点1：测量定值电阻阻值 实验探究一：测量定值电阻阻值 实验步骤： 1.按要求设计电路图，并且连接实物电路。 2.检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数记入表中。 3.断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 知识点1：测量定值电阻阻值 实验探究一：测量定值电阻阻值 实验表格 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 2 3 4 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 知识点1：测量定值电阻阻值 实验探究一：测量定值电阻阻值 交流评估： （1）连接电路时，开关是否处于断开状态。 （2）闭合开关时，滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值处。 （3）电流表、电压表的“+”“-”接线柱是否正确。是否通过“试触”进行测 量范围选择。 （4）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路；如果 电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 知识点1：测量定值电阻阻值 知识点1：探究电流与电压的关系 典例分析 例1 以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　） A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值 【答案】C 【详解】AC．为了安全，防止电流过大，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误、C正确； B．连接电表时，为了防止电流过大损坏电表，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误； D．“伏安法测导体电阻”的实验中，由R＝U/I可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R＝U/I求出电阻的阻值，多次实验求出多个电阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。 典例分析 例2 某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 【答案】求平均值减小误差 2.4 0.3A 8 【详解】（1）[1]用伏安法测电阻的实验中，改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是为了求平均值减小误差。 （2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。 [3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 [4]被测电阻R=8欧姆。 知识点2 测量小灯泡的电阻 实验探究二：测量小灯泡的电阻 小明想测量一个小灯泡发光时的电阻，你能帮助他吗？ 实验目的 用电压表、电流表测小灯泡的电阻 实验原理 实验器材 电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 P A S V L 实验电路图 实物图 知识点2：测量小灯泡的电阻 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1 1.5 1.8 2 2.2 电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.27 0.28 电阻R/Ω 3.12 5 6.22 6.91 7.14 7.57 小灯泡电阻随着电压和电流的变化而发生变化（变大）。 你知道这是为什么吗？ 灯泡亮度 很亮 亮 微亮 微暗 暗 很暗 实验表格 知识点2：测量小灯泡的电阻 当小灯两端电压越大，电流变大，小灯泡变亮，温度升高，小灯泡电阻变大。 小灯泡电阻的变化与温度变化有关。 分析论证 知识点2：测量小灯泡的电阻 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。 　　画出小灯泡的I-U图像，由I-U图像可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压变化，发光亮度改变时，灯泡的阻值也随之发生变化。 灯丝的电阻随温度升高而增大。 实验图像 知识点2：测量小灯泡的电阻 知识点2：测量小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的电阻和伏安法测定值电阻的比较 项目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 实验原理 R=U/I 电路图 实验过程 多次测量 数据处理 实验结论 R=U/I 多次测量 分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值 分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律 平均值为所求的电阻值 当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。 知识点2：测量小灯泡的电阻 典例分析 例1 小明测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻（约为10Ω）的实验中， 某同学用两节新干电池连接的如图所示的实物电路图，请你仔细观察， 电路中有两处错误或不妥之处分别是 和 。 【答案】C 【答案】 电流表选择了大量程 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 【详解】[1]测标有电压为2.5V的某小灯泡电阻，小灯泡电阻约为10Ω，则小灯泡正常工作的电流约为0.5A。 而图中电流表选择了大量程，这样会导致指针偏转角度较小，易导致读数误差偏大，应该换用小量程。 [2]滑动变阻器正确接入电路中应该是“一上一下”两个接线柱，图中同时接了下面两个接线柱。 典例分析 例2 如图甲所示，在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中，开关闭合前， 应将滑动变阻器的滑片移到最 端。闭合开关后，要使小灯泡的亮度 增加，应将滑片向 端移动。考虑温度对灯泡阻值的影响，乙图中能 正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图像是 。 【答案】右 左 C 【详解】[1]由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大，起到保护电路的作用。 [2]闭合开关后，要使小灯泡的亮度增加，则应减小滑动变阻器的阻值，应将滑片向左端滑动。 [3]灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大温度越高，则其电阻越大。故AB不符合题意，C符合题意。 知识点3 特殊方法测电阻 1.特殊法测量电阻的思路 （1）当实验器材中没有电压表时，我们可以根据公式U=IR，用电流表和已知电阻串联来替代电压表，如图所示。 （2）当实验器材中没有电流表时，我们可以根据公式I=U/R，用电压表和已知电阻并联来替代电流表，如图所示。 知识点3：特殊方法测电阻 2.缺少电流表的特殊方法 （1）有两个电压表： 推理： Rx的电阻 Ux Ix 电压表V0测量R0两端的电压U0；R0阻值已知 则: 电压表V1测量Rx两端的电压Ux Ix=I0 已知Rx与R0串联 知识点3：特殊方法测电阻 26 2.缺少电流表的特殊方法 （2）只有一个电压表： 将开关S、S0闭合，电压表的示数为电源电压U；断开S0，定值电阻R0与Rx 串联，电压表测Rx两端的电压为Ux，R0两端的电压为U0 =U-Ux，则电路中 的电流为： Rx阻值为： Ix=I0= 知识点3：特殊方法测电阻 2.缺少电流表的特殊方法 （3）有一个电压表和滑动变阻器： 滑片置于a端，电压表示数U即为电源电压。滑片置于b端，电压表示数为Rx两端的电压Ux，此时滑动变阻器两端的电压为UR=U-Ux，根据串联电路的分压关系得： Rx阻值为： (R为滑动变阻器的最大阻值) = 知识点3：特殊方法测电阻 2.缺少电压表的特殊方法 （1）有两个电流表： 推理： Rx的电阻 Ux Ix 电流表A0测量通过R0的电流I0；R0阻值已知 则: U0=I0R0 电流表A1测量通过Rx的电流Ix 已知Rx与R0并联 Ux=U0 知识点3：特殊方法测电阻 29 2.缺少电压表的特殊方法 （2）有一个电流表和滑动变阻器： （Rmax为滑动变阻器的最大阻值） ①滑片置于阻值最小位置，电流表示数为Ix，则电源电压U= IxRx ②滑片置于阻值最大位置，电流表示数为I，则电源电压U=I（Rmax+Rx） ③由①②可得Rx的表达式为： 知识点3：特殊方法测电阻 3.缺少电压表的特殊方法 （3）有一个电流表和定值电阻： 闭合S断开S1，电流表测量Rx的电流为I1，则电源电压为U=RxI1 闭合S和S1，电流表测量R0和Rx并联的总电流为I2，则通过R0的电流为I0= I2-I1，电源电压为 U=（I2-I1）R0 所以电阻Rx的阻值 知识点3：特殊方法测电阻 知识点3：特殊方法测电阻 课堂小结 电阻的测量 实验：伏安法测量电阻的阻值 实验原理 实验电路图 实验结论 实验：伏安法测量小灯泡的电阻 实验原理 实验电路图 实验结论 特殊方法测量电阻 缺电压表测量电阻 缺电流表测量电阻 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1.利用如图甲的电路来测量 的阻值，电源电压为3V， 的阻值约为10 Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙。对于该实验，下列说法正确的是（　　） A．电流表的测量范围应该选择0~0.6A B．闭合开关前，变阻器的滑片应移至a端 C．图乙中电压表的读数为2.6V D．多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性 A 课堂练习 2.某同学做“伏安法测电阻”的实验时，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（　　） A．电流表的正、负接线柱接反了 B．电源电压太小了 C．在电路的某处发生了短路 D．待测电阻的电阻丝断了 C 课堂练习 3. 用如图所示的方案测量小灯泡的电阻。实验中需要收集的信息是（　　） A．电压表示数和电流表示数 B．电源电压和变阻器的最大阻值 C．电流表示数和变阻器的最大阻值 D．电压表示数和变阻器的最大阻值 A 课堂练习 4. 用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 B 课堂练习 5. 某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。请将他们的实验步骤填写完整。 ①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1； ②只闭合开关 ，记录电流表的示数为I2； ③待测电阻阻值的表达式为Rx= 。 S、S2 6．“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 （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）。 课堂练习 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我检测” 自主安排 完成“拓展阅读” 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf58.45.100 Lavf57.62.100 $