17.3 电阻的测量（教学设计）物理新教材人教版九年级全一册

17.3 电阻的测量（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第3节 电阻的测量 教学 目标 物理观念 理解伏安法测电阻的原理 R=U/I；知道定值电阻的阻值基本不变，小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大；能区分“测定值电阻”与“测小灯泡电阻”在数据处理上的不同要求。 科学思维 经历“间接测量”的思维过程，能根据欧姆定律的变形公式设计测量方案；会分析实验中电压表、电流表非理想性带来的系统误差；能通过U-I图像和小灯泡亮度变化推理灯丝电阻变化的原因。 科学探究 能根据原理设计电路、选择器材、规范连接；会正确使用滑动变阻器改变待测电阻两端电压，记录多组数据；能根据实验对象选择“多次测量求平均值”或“寻找变化规律”的处理方式。 科学态度 与责任 养成连接电路时开关断开、滑动变阻器置于最大阻值、电表量程与正负接线柱正确、实事求是记录数据的习惯；在测量小灯泡电阻的过程中体会“同一导体电阻并非永远不变”的辩证认识，形成严谨、尊重实验事实的科学态度。 教材 分析 本节是第十七章《欧姆定律》的第三节课，属于欧姆定律变形式 R=U/IR=U/I 的具体应用，是电学部分具有枢纽地位的学生实验。从知识逻辑看，学生在17.1中已经经历过“伏安法”测多组U、I数据的电路操作，在17.2中建立了欧姆定律，本节的任务从“寻找规律”转向“利用规律测量未知量”，实现了从“探究”到“应用”的转化。从方法层面看，本节集中体现了“间接测量”的科学思想——无法直接读取的电阻，可以通过测量它两端的电压和通过的电流，借助定律“算”出来；同时通过定值电阻与小灯泡的对比测量，深化“电阻是导体本身的性质，但受温度影响”的认识。本节也为后续“伏安法测电功率”以及高中电学实验中的电路选择、误差分析奠定直接基础。  学情分析 已有基础：学生已经掌握欧姆定律 I=U/R 及其变形，会使用电流表、电压表，会连接滑动变阻器“一上一下”的串联电路，在17.1中已经实际操作过“定值电阻与滑动变阻器串联、电压表测定值电阻电压、电流表测电流”的电路，对实验器材和基本操作不陌生。 认知难点：学生容易把“测电阻”简单理解为“读一个数、算一下”，对“为什么需要多组数据”“为什么定值电阻要取平均值而小灯泡不能取平均值”缺乏深层理解；对小灯泡电阻随温度变化这一“例外”容易感到困惑；对电流表、电压表内阻造成的测量误差缺乏意识。 学习特点：学生动手意愿强，但实验设计的条理性、数据处理的规范性、误差分析的自觉性仍然不足，需要在“为什么这样测”“为什么这样处理数据”上设置阶梯式追问。 教学重点 1. 理解“间接测量”的思维方法，自主设计出完整的测量方案； 2. 理解定值电阻“多次测量求平均值”与小灯泡“多次测量寻找温度影响规律”的区别； 3. 对实验误差和异常现象作出初步的归因分析。 教学难点 1. 理解“间接测量”的思维方法，自主设计出完整的测量方案； 2. 理解定值电阻“多次测量求平均值”与小灯泡“多次测量寻找温度影响规律”的区别； 3. 对实验误差和异常现象作出初步的归因分析。 教学 器材 学生电源或干电池组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定值电阻（约10Ω）、小灯泡（额定电压2.5V）、导线若干、坐标纸、实验记录表；多媒体课件、电路故障演示板。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1. 提问 出示一个标注已磨损的定值电阻，提问：标签看不清了，它的阻值还能知道吗？ 2. 引导归纳 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。 3. 引出课题： 分别测量一个定值电阻和一个小灯泡的电阻，比较两次测量在“数据”和“结论”上有什么不同。 回顾并回答：观察磨损电阻，思考“没有标签怎样知道阻值”。 回顾欧姆定律，说出 R=U/I 的由来。 明确本节任务：用伏安法测电阻，并比较定值电阻与小灯泡。 学习新课 一、伏安法测电阻 1. 设计实验：把“原理”变成“可操作的电路” 1. 追问：要测 RR，需要直接测量哪些量？分别用什么仪器？ 2. 引导设计电路：待测电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在待测电阻两端，开关控制总电路。 3. 追问滑动变阻器的作用：在这个实验中，滑动变阻器除了保护电路，还有什么作用？ 引导学生明确：保护电路；改变待测电阻两端的电压和通过的电流，以获得多组数据。 4. 强调连接规范： （1）连接电路时开关必须断开； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大端； （3）电流表串联、电压表并联，正负接线柱不要接反； （4）先试触选择合适量程，防止超量程； （5）滑动变阻器采用“一上一下”接法。 5. 布置任务： 画出实验电路图，设计数据记录表（至少包含电压、电流、电阻三栏）。 2. 进行实验 实验器材：电压表、电流表、电源、开关、导线、电阻、滑动变阻器。 实验过程： 1 根据电路图将待测电阻器、电压表 、电流表及滑动变阻器等接入电路。 ② 调节滑动变阻器滑片的位置，改变待测电阻两端电压，多测几组电压、电流数据，并记录。 2 根据每组数据算出相应的电阻，然后求出电阻的平均值，得到电阻器的电阻。 数据处理 （1）公式计算：将每次测量的电压值、电流值代入公式R=U/I，分别求出待测电阻的阻值R1、R2 、R3，计算出它们的平均值。 R=（5Ω+5.1Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω （2）用图像处理的方法求出电阻： 由I-U图像可以看出是一条过原点的直线。表明：当待测电阻器两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 总结 证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。 【典例1】对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验，下列说法不正确的是（ ） A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的实验电路在教科书中是相同的 C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系 D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差 【答案】A 【详解】 A．探究电流跟电阻的关系时，需要控制电阻两端电压不变，用到控制变量法；但伏安法测电阻是通过测量电压、电流计算电阻阻值，没有用到控制变量法。故A不正确，符合题意。 B．两个实验的电路是相同的，故B正确，不符合题意。 C．探究电流跟电阻的关系实验中，多次测量的目的是获取多组数据，归纳得出电流与电阻的普遍规律，故C正确，不符合题意。 D．伏安法测电阻实验中，多次测量取平均值的目的是减小实验误差，故D正确，不符合题意。 故选：A。 【典例2】物理实验小组在用电压表和电流表测定值电阻的阻值时： (1)连接完电路，如图甲所示，仔细检查，发现有一根导线连接错误，请你在图中将错误导线打上“×”号，再用笔画线代替导线画出正确的连接； (2)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是定值电阻R________； (3)某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时，则该次测得的阻值为________Ω，接下来继续调节滑动变阻器的滑片，进行多次测量，这样做的目的是________。 【答案】(1) (2)短路 (3) 10 求电阻的平均值，减小误差 【详解】 （1）由图可知，电流表与电压表串联了，导致电流表没有示数，应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上。 （2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，则电路的故障可能是定值电阻R短路。 （3）某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V；电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A；则该次测得的阻值为 接下来继续调节滑动变阻器的滑片，进行多次测量对应的电压、电流，然后计算出电阻，这样做的目的是：求电阻的平均值，减小误差。 回答：需要测电压 U和电流 I，仪器是电压表和电流表。 在草稿纸上画出电路图，同桌互查：电流表是否串联、电压表是否并联在待测电阻两端、滑动变阻器接法是否正确。 讨论滑动变阻器的作用，形成共识。 设计记录表，明确需要记录的量。 分组实验，记录3—4组 U、I数据。 计算每次的 R 值，观察是否在误差允许范围内接近同一数值。 讨论并回答：多次测量取平均值可以减小偶然误差。 完成定值电阻的测量与数据处理。 通过例题讲解，加深理解伏安法测电阻的实验原理。 学习新课 二、测量小灯泡的电阻 1.提出关键问题 小灯泡的电阻会不会也像定值电阻一样，各次算出来都一样？ 2.指导实验： 调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压分别取较低值、中间值、接近额定电压值（不超过额定电压），记录对应的电流值，同时观察小灯泡亮度的变化。 3.实验原理： 4.进行实验 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 实验过程： 1 按电路图连接电路； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示数。 2 多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。 5.数据处理 将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出小灯泡的阻值R1、R2 、R3，并画出小灯泡的I-U图像，发现灯丝的电阻值是变化的。 6.总结 小灯两端的电压与电流之比（电阻）不是定值；当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。 7.引导分析原因： 灯丝温度随亮度（实际功率）增大而升高，金属灯丝的电阻随温度升高而增大。 8.追问： 测小灯泡电阻时，能不能把几次算出的电阻取平均值作为“小灯泡的电阻”？为什么不能？ 明确：测小灯泡电阻时，多次测量的目的不是取平均值，而是寻找电阻随温度（亮度）变化的规律；取平均值会掩盖这一规律。 【典例3】小明用伏安法测量小灯泡的电阻，待测小灯泡的额定电压为。 (1)如图甲是小明连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是有一根导线连接错误，请你在图甲中连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。 (2)电路连接正确后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________移动（选填“左”或“右”）。 (3)小明进行了多次测量，将所得数据及发光情况填入下表，由表格可知小灯泡正常发光时的电阻为__________（保留一位小数），在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第_________次，判断的理由是：_____________； 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡发光情况 1 2.0 0.26 比正常发光暗 2 2.5 0.30 正常发光 3 3.0 0.50 比正常发光亮 (4)小明又在没有电流表可用的情况下，增加一个已知阻值为的定值电阻，设计了图丙电路测出了另一小灯泡的额定功率，若已知小灯泡的额定电压，则在方框__________（选填“1”或“2”）接小灯泡。 【答案】(1) (2)左 (3) 8.3 3 灯丝电阻随温度升高而增大，第3次实验灯泡两端电压更高、温度更高，电阻应大于前两次，实际计算得到的电阻反而更小 (4)2 【详解】 （1）由甲图可知，滑动变阻器与灯泡并联了，而电压表串联在电路中是错误的，应将滑动变阻器与灯泡串联，将电压表与灯泡并联。 （2）灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.1V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器接入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。 （3）由表格中的数据可知，灯的电压为2.5V时，灯的电流为0.3A，由欧姆定律可知小灯泡L正常发光时的电阻为 同理可得，第1、3次灯的电阻分别为 灯丝电阻随温度升高而增大，第3次实验灯泡两端电压更高、温度更高，电阻应大于前两次，实际计算得到的电阻反而更小，因此第3次数据是编造的。 （4）已知小灯泡额定电压，实验需要先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于额定电压，再测出总电压得到定值电阻两端电压，进而算出额定电流。当小灯泡接在方框2时，开关接a时，电压表直接测量小灯泡电压，可直接调节到电压等于额定电压，再将接b测出总电压，即可计算出额定功率，因此小灯泡接在方框2。 【典例4】如图所示，小明在测量小灯泡电阻的实验中，用标有“ ”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和额定电压为的小灯泡，进行实验。 (1)根据图甲，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路补充完整，导线不要交叉，闭合开关前，需将滑片移至右端； (2)小明连接好最后一根导线，小灯泡立即发出耀眼的光，请你指出一个实验中操作的不当之处： 。 (3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，先后测量得到2组数据如下表所示。小明要继续测量小灯泡正常发光时的电阻，接下来的操作是 ，此时电流表示数为图丙所示，是 ；此时小灯泡的电阻值为 （保留1位小数）。小明把数据填入表格次数3。 次数 电压 电流 电阻 1 1.2 0.18 6.7 2 2.2 0.28 7.9 3 (4)根据第3步表格所示数据，还能得到什么结论： 。 【答案】(1) (2)连接电路时开关没有断开 (3)向左移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V 0.3 8.3 (4)小灯泡的电阻不是定值 【详解】 （1）由图甲可知，电压表与小灯泡并联，测量小灯泡两端电压，小灯泡额定电压为2.5V，则电压表量程应选择0~3V，所以应将电压表的“3V”正接线柱与小灯泡的右接线柱相连；闭合开关前，需将滑片移至右端；说明滑动变阻器滑片向右移动时，其接入电路中的阻值变大，则根据实物图应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的右上接线柱相连，如图所示： （2）连接好最后一根导线，小灯泡立即发出耀眼的光，说明小明在连接电路时没有断开开关。 （3）[1]由表中数据可知，前两次实验小灯泡两端电压都小于额定电压，所以要增大电路中的电流使小灯泡两端电压达到额定电压，应向左移动滑动变阻器的滑片减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大电路中的电流直到电压表示数为2.5V。 [2]由图丙可知，电流表选小量程，分度值是0.02A，此时电流表的示数是0.3A。 [3]由欧姆定律可得此时小灯泡的阻值 （4）根据表中数据可知，随着实验的进行，小灯泡的灯丝电阻阻值越来越大，而小灯泡点亮时间越长，灯丝温度越高，所以可得小灯泡的电阻不是定值。 分组实验，记录不同电压下小灯泡的 U、I 数据，注意观察亮度变化。 计算各次电阻，发现电压越高、灯越亮时，算出的 R 越大。 尝试解释：灯丝温度升高，电阻增大。 讨论“能不能取平均值”，理解两种实验对象在数据处理原则上的根本区别。 通过例题讲解，加深理解电阻的测量。 学习新课 三、特殊方法测电阻 1.提出关键问题 如果实验中只有一只电表，另有一只已知阻值的定值电阻R0，能否测出未知电阻？ 2.指导实验： 以“安阻法”或“伏阻法”为例，展示基本思路：利用开关改变电路结构，使已知电阻和未知电阻处于特定的串、并联关系，借助电源电压不变或串联电流相等的条件，建立方程求解。 3.伏阻法测电阻（利用电压表和已知电阻测量） 方法一： ①把已知阻值的定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。 ②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。 ③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为 方法二： ①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。 ②计算：定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为： 方法三： ① 把未知电阻Rx和滑动变阻器R'和串联起来，如图所示。 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，记下电压表示数U2。 ③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为： 4.安阻法测电阻（利用电流表和已知电阻测量） 方法一： ①如图，闭合S和S1，记录电流表的示数I1； ②闭合S断开S1，记录电流表的示数I2； ③用R0和测量出来的物理量表示Rx。 方法二： ①如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix； ②断开开关S2，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为： 方法三： 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，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为： 【典例5】现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中不可行的是图（ ）。 A． B． C． D． 【答案】A。 【详解】 A．两电阻串联，电流表测量通过电路的电流，无法比较两电阻阻值的大小，故A不可行，符合题意； B．两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小，故B可行，不符合题意； C．两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知，电阻越大，通过电阻的电流越小，故C可行，不符合题意； D．两个电阻并联，一个电流表测干路电流，一个测支路电流，根据并联电路的电流特点，可以求出另一支路的电流大小，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知，电阻越大，通过电阻的电流越小，故D可行，不符合题意。 故选：A。 【典例6】图所示，为测量未知电阻Rx的阻值，某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变（电压值未知），R0是已知阻值的定值电阻，各电表均符合实验要求。在不拆改电路的情况下，能够测出Rx阻值的电路是（ ）。 A． B． C． D． 【答案】AC。 【详解】 A．只闭合S时，两电阻串联，电流表测电路中电流I；两开关都闭合时只有Rx接入电路中，电流表测此时电路中电流Ix，根据电源电压不变列式I(R0+Rx)=IxR0 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值，故A符合题意； B．只闭合S时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S1，两只电阻并联，电流表测量通过R0电流I，根据并联电路电压和电流的特点，无法测出通过Rx的电流，故不能测出Rx阻值，故B不符合题意； C．闭合开关S、S1，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S1，闭合S2，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值，故C符合题意。 D．闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出Rx阻值，故D不符合题意。 故选：AC。 观察拓展电路，尝试说出开关处于不同状态时电路的连接关系。 体会“已知量作为桥梁”的思想。 了解等效替代法中“效果相同”的含义。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验，下列说法不正确的是（  ） A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的实验电路在教科书中是相同的 C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系 D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差 【答案】A 【详解】 A．探究电流跟电阻的关系时，需要控制电阻两端电压不变，用到控制变量法；但伏安法测电阻是通过测量电压、电流计算电阻阻值，没有用到控制变量法。故A不正确，符合题意。 B．两个实验的电路是相同的，故B正确，不符合题意。 C．探究电流跟电阻的关系实验中，多次测量的目的是获取多组数据，归纳得出电流与电阻的普遍规律，故C正确，不符合题意。 D．伏安法测电阻实验中，多次测量取平均值的目的是减小实验误差，故D正确，不符合题意。 故选：A。 2．在“伏安法测电阻”的实验中，需要根据电路图连接实物图并进行实验，各小组实验时实物图连接正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．电压表串联在电路中，滑动变阻器接了上两个接线柱，故A错误； B．定值电阻与滑动变阻器、开关、电流表串联，电压表与定值电阻并联，故B正确； C．电压表与定值电阻和开关并联，能够测量定值电阻的电压，但开关断开时，电压表有示数，故C错误； D．电压表串联在电路中，故D错误。 故选：B。 3．如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律 B．滑动变阻器的作用是改变电源电压 C．“伏安法”测电阻的实验原理是：由得到 D．在闭合开关前，应将变阻器滑片调至左端 【答案】C 【详解】 A．在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故A错误； B．在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压，故B错误； C．在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，所以伏安法测电阻的实验原理是，故C正确； D．为了保护电路，在闭合开关前，应将变阻器滑片调至阻值最大处，即右端，故D错误。 故选：C。 4．小明同学在只有电流表或电压表的情况下，利用一个已知阻值的电阻设计了四个测未知电阻的电路，如图所示，其中不可行的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 A．当S、S1都闭合时，电压表测量电源电压U，当S闭合、S1断开时，Rx和定值电阻串联，电压表直接测量 Rx两端的电压Ux；根据串联分压原理可得R0两端电压，R0的阻值已知，根据欧姆定律可以求得串联电路的电流，待测电阻的阻值 故A不符合题意； B．Rx和定值电阻串联，电压表V1测量定值电阻两端的电压，根据可以计算出电路中的电流；根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流I，.电压表V2测量Rx两端的电压Ux，可计算出待测电阻的阻值 故B不符合题意； C．Rx和定值电阻并联，电流表A测量定值电阻的电流，根据，求出定值电阻两端的电压，根据并联电路各支路电压相等，Rx两端电压等于定值电阻两端的电压，但无法通过开关的闭合测出通过待测电阻Rx的电流，因此无法计算出待测电阻Rx的阻值，故C符合题意； D．Rx和定值电阻并联，电流表A1测量定值电阻的电流I0，根据，求出定值电阻两端的电压，根据并联电路各支路电压相等，Rx两端电压等于定值电阻两端的电压，电流表A2测量Rx的电流Ix，可计算出待测电阻的阻值 故D不符合题意。 故选：C。 5．要测量一个电阻的阻值。提供的器材有：干电池两节，学生用电压表、学生用电流表、滑动变阻器、电阻箱以及单刀双掷开关各一只，开关、导线若干。以下四种电路中，可以测出阻值的电路是（　　） A．①②③ B．②④ C．③④ D．只有② 【答案】A 【详解】 ①电流表A与待测电阻串联，测量通过的电流 ；电压表V与并联，测量两端的电压，通过公式即可计算出的阻值。滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压，以便进行多次测量取平均值，因此，电路①可行。 ②将中间的单刀双掷开关拨到左侧，此时电压表与电阻并联，记录电压表的读数。保持电阻箱的阻值不变，将单刀双掷开关拨到右侧，此时电压表测量的是电源电压U，根据串联分压规律有 由此计算出电阻阻值，故②可行。 ③将开关拨向，记录电流表示数 I 。开关拨向，保持不变，调节使电流表示数仍为。此时的阻值就等于 阻值。故电路③可行 ④假设开关与电压表负接线柱连接，当开关拨到位置1时，电压表测量电阻箱两端的电压。当开关拨到位置2时，电压表与并联，但此时电压表的正负接线柱接反了（电流会从电压表的负接线柱流入），会导致电压表指针反向偏转，无法读数，甚至可能损坏电表，故④不可行。 综上①②③可行，④不可行。 故选：A。 6．某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻的阻值，其中电源电压不变且未知，定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值均已知。下列电路中，不能测出阻值的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 A．与定值电阻串联，电压表测两端电压，电压表测两端电压，此时电路电流 串联电路电流处处相等，则 可以测出阻值，故A不符合题意； B．与定值电阻并联，电流表测的电流，电流表测的电流，并联电路各支路电压相等，则电源电压 因此 可以测出阻值，故B不符合题意； C．定值电阻与串联，电流表只测量一次电路电流，根据 电源电压未知，只有一个方程，无法解出未知电阻，不能测出阻值，故C符合题意； D．闭合时，被短路，电压表直接测电源电压；断开时，与串联，电压表测电压。此时两端电压为，电路电流 因此 可以测出阻值，故D不符合题意。 故选：C。 7．小石同学设计了几种单表测量灯泡L（额定电压为2.5V）正常发光时的电阻的电路图，如图所示，是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器，S是一个单刀双掷开关，电路不可拆分。其中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 A．闭合开关S1，无论怎样移动滑动变阻器R1都无法确定灯泡是否正常发光，此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻，故A不符合题意； B．无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻，故B不符合题意； C．S先接b，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；S再接a，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为2.5V时，由等效替代法，此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻，故C符合题意； D．闭合开关S1，灯泡、R0和滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端电压；移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再闭合开关S2，电阻R被短路，电路的总电阻减小，电流变大，灯泡两端电压变大，灯泡可能被烧毁，此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻，故D不符合题意。 故选：C。 8．某小组同学利用如图所示的实验电路测量待测电阻的阻值。电源电压未知且恒定不变，的阻值已知，实验步骤如下。 (1)断开开关______，闭合开关______，测出通过定值电阻的电流。 (2)断开开关______，闭合开关______，测出通过待测电阻的电流。 (3)则待测电阻=______（用已知量符号表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】 （1）[1][2]断开开关S2，闭合开关S1，电路为定值电阻的简单电路，电流表测量电路电流，测出通过定值电阻的电流。根据欧姆定律可知电源电压 （2）[1][2]断开开关S1，闭合开关S2，电路为待测电阻的简单电路，电流表测量电路电流，测出通过待测电阻的电流。 （3）根据欧姆定律可知待测电阻 9．某小组利用电流表和电压表测量额定电压为2.1V的小灯泡正常发光时的电阻，电源电压恒为3V。 (1)该小组连接的部分电路如图（a）所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整（导线不能交叉）。 (2)正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移至________（填字母）端。闭合开关，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不发光，两表始终无示数。经检查，电路连接和电表均完好，则故障原因可能是滑动变阻器________路。 (3)排除故障后，闭合开关。移动滑片，观察到________，可判断小灯泡已经正常发光，此时电流表的示数如图（b）所示，则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。 (4)移动滑片，使电压表和电流表的示数逐渐减小，观察到小灯泡变暗，通过计算发现灯丝的电阻也逐渐减小，这是因为灯丝的________发生了改变。 【答案】(1) (2) B 断 (3)电压表的示数为2.1V 7 (4)温度 【详解】 （1）电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.1V，因此选用0~3V量程，将小灯泡的右接线柱与电压表负接线柱相连，保证导线不交叉，电压表正确并联在小灯泡两端。 （2）闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处，本题滑动变阻器下接线柱接A端，滑片移到B端时接入电阻最大。 闭合开关后灯泡不亮、两表均无示数，且电路和电表完好，说明整个电路断开，故障为滑动变阻器断路。 （3）小灯泡额定电压为2.1V，当电压表示数等于额定电压时，小灯泡正常发光。 电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为，则小灯泡正常发光时的电阻 （4）灯丝的电阻随温度改变，灯泡变暗时，灯丝温度降低，电阻减小，因此灯丝电阻变化是温度改变导致的。 板 书 设 计 第3节 电阻的测量 一、实验原理 伏安法：R = U/I 测量仪器：电压表（并联）、电流表（串联） 二、滑动变阻器的作用 ① 保护电路 ② 改变待测电阻两端的电压和电流（获得多组数据） 三、实验对比 四、关键结论 定值电阻：R 基本不变 小灯泡：灯丝温度升高 → 电阻增大 五、操作规范 开关断开 · 滑片置最大 · 电表量程合适、正负正确 · 实事求是记录 课 堂 小 结 第3节 电阻的测量 作 业 1. 完成教材课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业 教学反思 1.学生能否理解伏安法测电阻的原理 R=U/IR=U/I，并明确需要测量电压和电流？ 2.学生能否规范连接电路：电流表串联、电压表并联、滑动变阻器“一上一下”，并做到开关断开.滑片置于最大阻值？ 3.学生是否清楚滑动变阻器在本实验中的作用：保护电路、改变待测电阻两端电压和电流？ 4.学生能否区分定值电阻“多次测量求平均值减小误差”与小灯泡“多次测量寻找电阻变化规律”？ 5.学生能否结合小灯泡亮度变化，解释灯丝温度升高、电阻增大的现象？ 6.学生能否对“灯不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压”等常见故障作出初步判断？ 7.后续在“伏安法测电功率”中需进一步巩固电路连接、电表量程选择和实验数据分析。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $