教科版九年级物理上册 第5章第2节 测量电阻课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第2节 测量电阻
情景导入
爷爷的收音机坏了，小聪和小明决定把它修好。经过检查，发现一只标注模糊的电阻引线断了，需要更换。怎样才能知道它的阻值呢？
一.用电压表和电流表测量电阻
用电压表可以测量电压，用电流表可以测量电流；测量出了电压和电流，就可以用欧姆定律计算出电阻。
如图是小明设计的实验电路图。和同学讨论，它有哪些不完备的地方？应怎样改进？
初步讨论
这样只测量一次数据，可能误差比较大，我们应该多测量几次，取平均值。
这就需要能改变电路中的电流和电压。加一个滑动变阻器，就能改变电路中的电流。
设计实验
实验原理
实验电路图和实物图
滑动变阻器在伏安法测电阻实验中的作用：保护电路；改变被测电阻两端的电压，进行多次测量。
实验步骤
(1)接照电路图连接好实验电路。
(2)移动滑动变阻器的滑片，分别读出三组电流表、电压表的示数，记录在实验表格中。
(3) 利用公式R=U/I计算出电阻的阻值，然后对多次实验的结果求平均值。
减小实验误差
注意事项
1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
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S。
4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。
实验数据记录与处理
实验次序 电压U/V 电流I/A 待测电阻R/Ω 平均值
1
2
3
1
2
3
0.10
0.19
0.28
10.0
10.5
10.7
10.4
对一个未知电阻，用电压表测出它两端的电压U，用电流表测量通过它的电流I，应用欧姆定律，就可求出其电阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。
伏安法是测量电阻的一个基本方法。
实验评估与交流
(1)每次读数完毕后应断开开关，避免因通电时间过长，电阻温度升高使阻值发生变化，造成测量值不准确。
(2)实验中调节滑动变阻器的滑片改变导体两端的电压时，要使每次的改变量稍大一些，且使电压稳定后再读取电流表的示数。
一.电压-电流图像
在上面的实验中，除了用表格形式记录测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。
在坐标图上，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。将测量的数据在图中描点，用直线或光滑的曲线连接各点，就可以得到电流随电压变化的关系曲线。
一.电压-电流图像
电压-电流图像常被用来研究导体的电阻的变化规律，是物理学电学部分的重要图像。
如图所示是不同电阻的电压-电流图像。
(1)定值电阻的U-I图像为过原点的一条直线，表示“电阻不变时，电流与电压成正比”。
(2)同一坐标图中，图线的倾斜程度越大，表示电阻的阻值越大。上图中，R1>R2。
若是I-U图像，图线的倾斜程度越大，表示电阻的阻值越小
实验探究 研究小灯泡的电阻
小灯泡的电阻是否固定不变？我们可以用伏安法来研究。
按图连接电路，逐渐增大电压，让灯丝由暗变亮，记录若干组电压、电流值，作出电压-电流图像，分析小灯泡电阻的变化。
实验中，控制小灯泡的灯丝由暗变亮，即灯丝的温度逐渐升高，记录实验数据，作出电压-电流图像。
结论:灯泡的电阻与温度有关，图像不是直线。
(1)小灯泡的U-I图像为曲线，说明小灯泡的电阻是变化的，即通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
(2)灯泡的电压越大，灯丝电阻越大，因为灯丝电阻随温度的升高而增大。
分析图像
绘制图像时，不要把数据点逐点连成折线，应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑的曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线的两旁。
测量电阻的特殊方法
缺少电流表，你能用一只电压表和一只定值电阻测未知电阻的阻值吗？
原理：
等效替代（利用定值电阻和电压表代替电流表）
电路图：
（1）将电压表并联在R0两端，测出R0两端的电压U0
（2）将电压表并联在Rx两端，测出Rx两端的电压Ux
（3）待测电阻Rx的表达式：
伏阻法
缺少电压表，你能用一只电流表和一只定值电阻测未知电阻的阻值吗？
原理：
等效替代（利用定值电阻和电流表代替电压表）
电路图：
（1）将电流表与R0串联，测出通过R0的电流I0
（2）将电流表与Rx串联，测出通过Rx的电流Ix
（3）待测电阻Rx的表达式：
安阻法
课堂小结
伏安法测电阻
电压-电流图像
特殊测量法
缺少电压表：安阻法
缺少电流表：伏阻法
实验原理
实验步骤
实验结论
1.如图甲，是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最_____（选填“左”或“右”)端。
（2）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2.0 V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为____A，本次测得R的阻值为____Ω。
右
0.18
11.1
(3)现有另一个未知电阻R1（阻值约为400 Ω)，若仅将图乙中的R替换为R1，其它器材和电路连接不变，则不能测出R1的值，其原因是实验中_______表无法读数。
电压
2.[天津中考]如图所示，是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像，该导体的阻值为( )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.10Ω
D
3.如图，为小灯泡L的U-I图像。将两个这样相同的小灯泡串联接入电压为8V的电源两端，此时小灯泡的电阻为____Ω，通过小灯泡的电流为____A。
8
0.5
4.课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验，实验器材有：电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干，待测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确，电流表应选择_________(选填“0~0.6 A”或“0~3 A”)的量程。
0~0.6A
(2)甲图中的电路尚未连接完整，请用笔画线代替导线，将电流表和滑动变阻器正确接入电路，要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验，根据记录的实验数据，画出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡电阻的变化情况是:________________________。
灯丝温度越高，电阻越大
5.[鄂州中考]某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①
B.只有②③
C.只有①②③
D.①②③④都可以
③
④
C