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第十四章 探究欧姆定律
九年级物理沪粤版·上册
14.3 欧姆定律的应用
第1课时 电阻的测量
授课人:XXXX
新课引入
知识回顾:
1.欧姆定律的内容是什么?
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.你能说出欧姆定律的数学表达式吗?
I =
U
R
R =
U
I
U =IR
3.你会应用欧姆定律的相关公式测量电阻吗?
新知讲解
一、测量小灯泡工作时的电阻
要测量小灯泡工作时的电阻,可用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,再用欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了。这种方法叫做伏安法测电阻。
用电压表、电流表测量小灯泡工作时的阻值
1.实验目的:
2.实验原理:
R=
U
I
新知讲解
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
3.实验器材:
新知讲解
电路图
实物图
实验电路图和实物图
A
V
L
R'
S
新知讲解
(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。
(2)用滑动变阻器调节电路中的电流,从尽可能小的电流逐步调至灯泡正常发光。
观察灯泡亮度并读出电压表和电流表的示数,将实验数据记录在下表中。
4.实验步骤:
实验次序 U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
1 不亮
2 灯丝暗红
3 微弱发光
4 正常发光
新知讲解
注意
1.在实验前,要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线,若有偏差,要进行“校零”;
2.连接电路时开关要断开,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;
3. 在闭合开关前,要调节滑动变阻器的滑片到阻值最大端;
4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。
新知讲解
新知讲解
请你分析不同发光情况下的灯泡电阻值,并回答下列问题。
(1)小灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝的温度是否在变化?请用手摸一摸,感受灯泡的温度变化。
(2)小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什么关系?
(3)有同学将记录表中四次测量的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,你认为这样做正确吗?为什么?
小灯泡由不亮逐渐变为正常发光时,灯丝的温度在升高;
灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大;
不正确。因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此,取四次测量的电阻的平均值并不能减小误差。
强化训练
在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表接错了位置,如图所示。闭合开关可能出现的现象是( )
A.电流表烧坏,电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值
D.电流表示数为0,电压表示数为0
C
V
A
L
R
S
新知讲解
二、测量电阻器的电阻
(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;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 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R 的值。
R=
U
I
实验步骤:
新知讲解
序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2 3 实验数据与实验结论:
新知讲解
强化训练
你能说出“伏安法测小灯泡工作时的电阻”与“伏安法测电阻器的电阻”两个实验的相同和不同之处吗?
两实验的相同点:
(1)实验器材基本相同;(2)电路图相同;(3)测量的物理量相同;(4)测量步骤相同;
(5)注意事项相同。
①连接电路之前开关必须是断开的。②开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处。③电流表和电压表的正负接线柱及量程要正确。
两实验的不同点:
(1)数据处理方法不同。因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此,不能对小灯泡的电阻取平均值;电阻器的电阻不变,因此,对电阻器的电阻取平均值可以减小测量误差。
(2)多次测量的目的不同。在测量小灯泡电阻的实验中,多次测量的目的是为了寻找普遍规律;而测量电阻器电阻的实验中,多次测量的目的是为了取平均值减小误差。
新知讲解
三、研究短路有什么危害
(盏)
如果这样连接会有什么危害呢?
1.假如用长1m、截面积1mm2的铜质导线(电阻为0.017Ω)将220V电源的两极直接连结起来,计算一下,通过导线的电流多大?如果写字台灯的工作电流为0.2A,那么通过导线的电流相当于多少盏写字台灯在同时工作?
新知讲解
2.某同学将电流表(其电阻为 0.1Ω、量程0~3A)并联在一电器两端,电器两端的电压为3V。算一算通过电流表的电流有多大?这会造成什么危害
通过电流表的电流:
会把电流表烧坏!
知识总结
巩固练习
1.小英按图甲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乙、丙所示,则电流表的示数为 A,电阻R的阻值为 Ω。
0.4
5
巩固练习
2.小东同学用如图所示的电路做测量灯泡电阻实验,连接电路后闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种?请写出三种灯泡不亮的原因。
(1)电压表串联在电路中了;
(2)小灯泡断路;
(3)连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。
A
V
L
R
S
巩固练习
3.(赤峰中考)图甲是测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验。
(1)用笔画线代替导线,把实物图连接完整。
(2)电路图连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数,原因是小灯泡 ______________ (选填“短路”、“断路”)。
断路
(3)更换小灯泡后,调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压逐次下调,测得数据如下表,第2次电压表的示数,如图乙所示,读出数据填入表中相应空白处。
(4)根据表中电压和电流数据计算出第2次的电阻值填入表中。
(5)分析表中数据,得出结论:灯丝电阻值随 ________ 降低而减小。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 1.7 1.3 0.9
电流I/A 0.28 0.25 0.24 0.21 0.19
算出的电阻R/Ω
电压的
2
8
巩固练习
巩固练习
4.(铜仁中考) 小宇在测电阻Rx阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图,图乙是未连接完整的实物图。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔划线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整。
(2)连接完整后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应向 (填“a”或“b”)端移动。
(3)将滑片P移动到某一位置时,分别读出两表的示数为U和I,写出Rx的数学表达式:
Rx = 。
(4)实验中进行多次测量并求平均值的目的是: 。
a
减小误差
巩固练习
5.(宁夏中考) 如图所示,小明进行“伏安法测量电阻”的实验:
(1)请帮助小明根据电路图甲将实物电路乙连接完整(导线不能交叉)
(2)电路连接好后,当小明准备闭合开关开始实验时,滑动变阻器的滑片应该
滑到 (选填“A”或“B”)端
B
(3)小明闭合开关,并调节滑动变阻器,发现电流表没有示数,但电压表有示数且无变化,则电路原因可能是 。
(4)小明排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表读数为2.6V时,电流表的示数如图丙所示,则该定值电阻的阻值是 。
(5)小明还想探究电流与电阻的关系,请你帮助小明设计数据记录表格。
电阻Rx断路
10Ω
次数 1 2 3 4 5 6
电阻R(Ω)
电流I(A)
U =_______V
巩固练习