12.5 测量导体的电阻 课件 2026-2027学年北师大版九年级物理全一册

12.5 测量导体的电阻 第十二章 欧姆定律 北师大版九年级全一册 两种情况下灯泡的电阻相同吗？如何去测量？ 没有发光的灯泡 正在发光的灯泡 未知阻值的电阻 观察与思考 1.电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？ 2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体电阻的方法？ I = U R R= U I 定值电阻的测量 这种测量电阻的方法，叫作伏安法测电阻。 电阻的测量 设计实验： 1.怎样减小实验误差？ 2.怎样进行多次测量？ 3.怎样改变电路中的电流和待测电阻两端的电压？ 多次测量取平均值 改变电路中的电流和待测电阻两端的电压 使用滑动变阻器 用电压表、电流表间接测电阻 R = U I 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。 伏安法测电阻 + - A B C D 实验目的 实验原理 实验器材 电路图： 实物图： V R R' S A A B C D + - 根据电路图连接实物图 1.调节电流表、电压表的指针到零刻度线；按电路图连接实物；调节滑动变阻器到阻值最大端； 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R=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，并计算出 R的值。 实验步骤 1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度线。 2.连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。 3.连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关。 4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。 注意事项 测量序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R0/Ω 1 2 3 记录数据： 结合表格思考一下，本实验中滑动变阻器的作用 定值电阻图像 U/V I/A O 思考一下，这个图像和之前学习的哪些图像比较相似 如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是　(　 ) A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律　　 B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变 C.实验中多次测量的目的是减小误差 D.该电路还可以探究电流与电压的关系 B　 练一练 V Rx R S A P 测量小灯泡电阻 演示：测量小灯泡电阻 请同学们根据伏安法测定值电阻实验，设计一个测小灯泡电阻的电路图。 测量序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 表格设计： 结合表格思考一下，本实验中滑动变阻器的作用 定值电阻记录表格 小灯泡电阻记录表格 对比这两个表格，为什么小灯泡的电阻测量取消了“平均值 ”这一栏？ 小灯泡电阻图像 U/V I/A O 如果把U-I 轴交换一下，这个图像又该怎么画呢？ 如图是小强测量标有“2.5V”字样的小灯泡工作时电阻的电路图。实验室提供的器材有：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A,0～3A）、电压表（0～3V,0～15V）、滑动变阻器、开关、导线。已知小灯泡正常发光时的电阻大约在5～10Ω之间。 （1）请用笔画线代替导线，将图1的实物 图连接完整。（要求滑动变阻器的滑片 P向左移动时电流表的示数减小） 例题 图1 （2）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小强画出了小灯泡的I﹣U 图像（如图2所示），则小灯泡正常工作时的电阻R＝　 　Ω。 （3）由图2可知，小灯泡的电阻随着电压的升高而　 　，其原因是_________________________________。 10 增大 灯泡灯丝的阻值随温度的升高而增大 0 I/A U/V 1 0.2 0.3 0.1 2 3 图2 例题 　　 练一练 某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡标有“2.5 V”的字样，他记录的实验数据如下表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（　　） 试验序号 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 电阻/Ω           A.第1次实验记录的电流表示数是错误 B.多次实验的目的是减小误差 C.5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小 D.从第1次到第5次的实验过程中，滑动变 阻器的滑片逐渐向左滑动 D V S A 小红准备测一只未知电阻（Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R ′ 和几根导线。当她准备实验时，发现电流表已经损坏，但一时又找不到新的电流表替代，小红顿时犯了愁，不知所措？如果你遇到这种问题，你该怎么办？ 观察与思考 当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R0时，可把定值电阻和未知电阻串联起来，如图所示，分别用电压表测量出两者两端的电压U0、Ux。 方法1： 伏阻法测电阻 未知电阻Rx阻值的表达式 如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U；断开开关S0，读出电压表的示数为Ux，则定值电阻R0两端的电压为U-Ux 则通过R0的电流为 Rx阻值为 方法2： 如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，闭合开关，记下电压表示数U2。未知电阻Rx阻值的表达式为 （R ′为滑动变阻器的最大阻值） 方法3： 如图所示，将未知电阻和定值电阻并联接入电路中，用电流表分别测R0、Rx中的电流为I0、Ix，未知电阻Rx阻值的表达式为 方法1： 安阻法测电阻 若是小红面对电压表损坏的情况，又该如何测量呢？ 如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix；断开开关S2，记下电流表示数为I。 方法2： IxRx=I（Rx+R0） 未知电阻Rx阻值的表达式为 如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix；滑片置于阻值最大的位置，闭合开关，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为 （R ′为滑动变阻器的最大阻值） 方法3： 如果在没有定值电阻，没有滑动变阻器，只有一个电阻箱的情况下，你将如何利用电流表和电阻箱来测出未知电阻的阻值？ 等效替代法测电阻 如图所示，调节电阻箱R0，使电流表指针指向一个适当的位置，记下这时R0的阻值R1；把Rx从电路中取下，调节R0的电阻，使电流表的指针指向刚才测量的位置，记下这时R0的值R2，未知电阻Rx阻值的表达式为 Rx=R2-R1 在伏安法测电阻的实验中，若缺少一只电流表或缺少一只电压表，可用定值电阻来代替，这种方法叫等效替代法。 在测量未知电阻 Rx 实验中，提供的实验器材有：电源（电压不变且未知）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0 等。小科同学设计了如图所示的测量电路，进行如下步骤： （1）在不拆改电路的前提下，将S和S1开关状态分别设置为___________，可测出电源电压表的示数为U1； （2）将S闭合、S1断开，测出电压表示数为U2。 （3）已知定值电阻阻值为R0，由此可以得出 待测电阻Rx的阻值为　 　（请用已知的字母表示）。 闭合、闭合 例题 U2 U1-U2 R0 课堂小结 测量导体的电阻 测量定值电阻阻值 实验电路图 实验注意事项 实验原理 实验结论 滑动变阻器的作用 测量小灯泡阻值 1. [2025绥化]实验室有一个标识不清的定值电阻，同学们设计了如下实验进行测量。 （1） 实物电路如图甲所示，电源为两节新干电池，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）。 随堂练习 （2） 连接电路时，开关应处于 　断开　状态，滑动变阻器的滑片P应滑到 　B　（选填“A”或“B”）端。闭合开关，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。经检查，电流表及各连接处均完好，则电路故障是 　电阻R断路　。 断开　 B　 电阻R断路　 （3） 排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值为  　12　Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果，请你对此作出评价或建议： 　没有多次测量求平均值，误差大（或应多次测量求平均值，减小误差）　。 12　 没有多次测量求平均值，误差大（或应多次测量 求平均值，减小误差）　 2. 如图甲是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡正常发光时两端电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 （1） 用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（要求开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡变亮）。 （2） 连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行 　调零　；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为 　3.0　V，则故障可能为小灯泡断路。 调零　 3.0　 （3） 排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ① 第2次实验时，电压表的示数如图乙所示，为 　1.5　V。 ② 小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω。 ③ 小明认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是 　小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值　。 1.5　 10　 小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值　 3. 新素养 科学思维 “伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验，小聪同学分别对“伏安法测定值电阻阻值”和“伏安法测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（　C　） A. 两个实验的实验原理都是I＝ B. 滑动变阻器在两个实验中的作用都仅是保护电路 C. 两个实验进行多次测量的目的不同 D. 两个实验都采用了控制变量法 C 4. [2025咸阳永寿校级一模]如图甲为“伏安法测电阻”电路图，其中R为定值电阻，但阻值未知。 （1） 请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整。 （2） 小芮正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，发现电流表和电压表均无示数。她断开开关，只将与电流表正接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到电源的正极，重复前面的操作，发现电流表和电压表都发生了明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是 　滑动变阻器或滑动变阻器与电源正极相连的导线断路　。 滑动变阻器或滑动变 阻器与电源正极相连的导线断路　 （3） 排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.0V，电流表示数如图丙所示，为 　0.2　A。继续实验，小芮将测得的另两组实验数据随手记录在了如图丁所示的草稿纸上，将她记录的数据整理后填写在下表中，则①为 　0.3　，②为 　0.5　，说明这样填写的理由： 　电阻一定时，电压越大，电流越大　。 0.2　 0.3　 0.5　 电 阻一定时，电压越大，电流越大　 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 2 1.5 ① 3 2.4 ② （4） 根据上表中的数据，计算出该未知电阻的平均值为 　4.9　Ω。（结果精确到0.1Ω） 4.9　 5. 襄襄同学用以下实验器材测小灯泡正常工作时的电阻：电源（电压为3V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，正常工作时电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为8Ω）一个，标有“20Ω　1A”的滑动变阻器一个。 （1） 如图甲是襄襄同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，并将其改接使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。 　　 （2） 连接完电路后闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数但均很小，无论怎样移动滑片都不能改变这种情况，可能的故障是 　滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路　。 滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路　 （3） 排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 　2.3　V；为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动。 2.3　 右　 （4） 图丙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 　10　Ω。 10　 （5） 该实验多次测量的目的是 　B　。 A. 求平均值，减小实验的误差 B. 寻找普遍规律，避免实验的偶然性 （6） 阳阳认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。襄襄认为阳阳的观点不合理，理由是 　灯丝电阻随温度的变化而变化　。 B　 灯丝电阻随温度的变化而变 化　 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $