(共21张PPT)
第3节 电阻的测量
探核心·思维养成
课时 电阻的测量
【实验储备】
1.物理量的测量及调节:
(1)待测电阻两端的电压用_______测量。
(2)通过待测电阻的电流用_______测量。
(3)待测电阻两端的电压及通过电阻的电流利用_______________来改变。
2.电阻的计算公式:______。
3.减小测量误差的方法:_____________求平均值。
电压表
电流表
滑动变阻器
多次测量
【实验操作】
探究准备
实验原理:______。
实验器材:电源(两节干电池)、开关、导线、电压表、电流表、待测电阻(约10 Ω)、小灯泡、滑动变阻器。
实验电路图
探究过程
1.确定电表量程:根据电源电压(电池节数)确定电压表量程为____________,
电流表量程为______________。
2.连接实物电路:根据电路图连接实物图
提示:从电源正极开始,用导线将电流表、定值电阻、电压表、滑动变阻器、
开关依次连接至电源负极。
0~3 V
0~0.6 A
答:
(注意:①连线时,开关必须_____;②滑动变阻器滑片必须_______________;
③电压表要_____在定值电阻的两端)
断开
移至阻值最大处
并联
3.进行实验:闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,观察并记录每次移动后的电压值和电流值。
(注意:①滑动变阻器要缓慢移动;②电压成整数倍变化;③要多测量几组数据。)
数据记录及分析
该导体的电阻Rx=_____________。
实验
序号 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω 电阻的
平均值/Ω
1 1.0 0.10 _______ ________
2 2.0 0.19 ________
3 3.0 0.28 ________
10
10.5
10.7
10.4
10.4 Ω
【延伸探究】
“伏安法”测小灯泡的电阻
实验过程:将上述实验中的定值电阻替换为小灯泡,用相同的方法测定小灯泡的电阻
数据记录
数据分析:小灯泡的电阻随着两端电压及通过电流的增加而_________。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.16 _______
2 2.0 0.23 _______
3 3.0 0.27 ________
6.3
8.7
11.1
增大
【延伸思考】
(1)在本实验中,如果不知道电源电压,如何确定电压表和电流表的量程?
答:利用“试触法”,先选用大量程,根据电流表和电压表的示数,确定选用的量程。
(2)在不超过量程的情况下,选用小量程的电表要比选用大量程的电表测得的值更准确,这是为什么?
答:因为小量程的分度值小,精确度更高;因此在实验时,能用小量程的就不用大量程的。
(3)测量小灯泡的电阻时,能否用多次测量求平均值的方法求出小灯泡的电阻以减小实验误差?为什么?
答:不能。测量小灯泡的电阻时,由于通过灯丝的电流随灯泡两端电压的增大而增大,灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大,因此测量小灯泡的电阻时,多次测量求电阻的平均值是无意义的。
(4)在测量小灯泡的电阻时,多次测量的目的是什么?
答:为了得到“灯泡的电阻随温度的升高而增大”的普遍规律,避免实验的偶然性。
(5)如表所示为实验过程中的常见电路故障,请分析其产生原因。
常见电路故障 产生原因
电流表有示数且偏大,电压表无示数 待测电阻(或小灯泡)_________
电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压 待测电阻(或小灯泡)_________或电压表
_________在电路中
无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变 (1)若电流表示数较小,则同时使用了滑动变阻器_________的两个接线柱
(2)若电流表示数较大,则同时使用了滑动变阻器_________的两个接线柱
短路
断路
串联
下面
上面
【探究点拨】
两个多次测量的不同目的
(1)测量定值电阻:移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压,是为了进行多次测量求平均值以减小实验误差。
(2)测量小灯泡电阻:移动滑动变阻器的滑片来改变小灯泡两端的电压,是为了得出小灯泡电阻随温度的变化规律。
滑动变阻器
电压表
电流表
测量原理
多次测量,不能求平均值
电
路
图
实验器材
图像分析
测小灯泡电阻
测定值电阻
实验器材
多次测量,求平均值
电
路
图
析典题·领悟技法
知识点一 “伏安法”测定值电阻
【典题1】(2020·甘孜州中考)在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,
电路如图甲所示。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P要移动到______(选填“a”或“b”)端;
b
(2)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发
生的故障可能是以下四种中的______;
A.Rx发生断路 B.滑动变阻器断路
C.Rx发生短路 D.电流表处断路
(3)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,若两表的示数分别如
图乙、丙所示,其中电流表的示数为________A,此次测得的结果为Rx=
______Ω。
A
5
0.4
【易错警示】
(1)连接电路时,开关必须断开;滑动变阻器的滑片必须移至阻值最大处。
(2)滑动变阻器必须是“一上一下”接入电路。
(3)在计算时,必须把错误的数据剔除后再计算平均值。
知识点二 “伏安法”测小灯泡的电阻
【典题2】(2020·山西中考)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
答:
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有_________________________作
用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,
发生这种现象的原因可能是_________________________________。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到_______
_________________,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则
小灯泡正常发光时的阻值为________Ω。
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图
象可得出结论:_______________________________________。
改变小灯泡两端的电压
在电路连接过程中开关没有断开
电压
表示数为2.5 V
8.3
小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【易错警示】
(1)小灯泡电阻变化的原因:不是实验误差,而是因为灯丝电阻与温度有关,温度越高,灯丝电阻越大。
(2)小灯泡电阻不能求平均值的原因:小灯泡电阻不是定值,随温度的升高而发生变化。其多次测量的目的是寻找灯丝电阻与温度之间的关系。