5.2测量电阻课件2022-2023学年教科版物理九年级上册(共48张PPT)

(共48张PPT)
第2节 测量电阻
知识回顾：
1、电路的三个基本物理量：
物理量： ，测量工具：
物理量： ，测量工具：
物理量： ，测量工具：
电流 I
电压 U
电阻 R
2、 欧姆定律
变形式： 、 。
I=U/R
U=IR
R=U/I
一段导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
表达式：
内容：
1、　　　　　　
　　　　　　
一、伏安法测电阻
实验目的
2、实验原理
3、实验器材
R=
U
I
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
4、实验电路图和实物图
　　1）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。
5、实验步骤
R=
U
I
实验数据记录
实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
（1） 1
（2） 1.5
（3） 2
上表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值应为_________
4.5
4.7
4.7
4.6Ω
用伏安法测电阻
强调：对于定值电阻要多次测量
求平均值以减小误差。
0.22
0.42
0.32
实验记录表格
第一次 第二次 第三次
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
实验次数
项 目
电阻的计算:R=
R1+R2+R3
3
1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器
应 。
2）滑动变阻器的作用：
A、 ；
B、 。
3）本实验中多次测量的目的是：
。
断开
处于最大阻值位置
改变电路中的电压或电流大小
保护电路
多次测量求平均值从而减小误差
6、注意事项
实验操作注意事项：
1.连接电路时开关应_____________________；
2.连接电流表和电压表时应注意些什么？
3.滑动变阻器正确的接线方法是:_____________;　
4.开关闭合时滑动变阻器应将滑片移到:________________。
5.每次读取数值后，马上断开开关，原因是什么？
处于断开状态
电流表应该与用电器串联，电压表应该与用电器并联，正负接线柱不要接反
“ 一上一下 ”
阻值最大的位置
防止电阻温度升高带来阻值的变化
　　1．将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。
　　2．多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，
　　3．比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？
　　4．如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。
想想做做
实物图
电路图
A
V
L
R
S
实验电路图和实物图
测小灯泡的电阻
1 2 3 平均值
电压（V）
电流（A）
电阻（Ω）
2.0
2.5
3.0
0.34
0.4
0.46
5.9
6.3
6.5
×
P
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
＋
－
S
实验数据(小灯泡电阻):
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω 灯泡亮度
1 0.5
2 1.0
3 1.5
4 2.5
0.16
0.28
0.38
3.1
3.6
3.9
由本实验你发现了什么
思考: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
从实验中可以看出:灯丝的电阻是__________
变化的
不亮
灯丝暗红
微弱发光
正常发光
0.46
5.4
灯丝（金属导体）的电阻跟温度有关，　　　　　温度越高，电阻越大
？如果不是定值电阻而是一个小灯泡应如何测量？和定值电阻有什么不同？
相似点：
原理、电路图、器材、过程
不同点：
小灯泡的电阻随温度的升高而增大，
故不能求平均值。
（1）在连线的过程中，开关应该处于_______状态，滑动变阻器的滑片P应先移到____（填“A”或“B”）端，使它的电阻值______。
巩固练习
在如图所示的测小灯泡电阻R的实验中：
（2）闭合开关后，当滑片向左移动时，电流表读数______、电压表读数________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
断开
B
最大
变大
变大
课堂练习
现有下列器材，电流表（0－0.6A
0－3A）、电压表（0－3V 0-15V）、滑动
变阻器（0－10欧 2A）、4V电源、待测电
阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为6欧左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。
（1）试画出电路图；
（2）电流表的量程应为 电压表的量为 ；
（3）下列步骤的合理排列顺序为 。
A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中
C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数
E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置
G 根据电路图连接电路
H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V
0—0.6A
0—3V
E F G AH D B E C
在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用图13所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他操作中的两处错误是 和 。
(3)改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流．两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω。第三次测量时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图14所示，则R3= Ω，实验测得值应为Rx= Ω。
没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置
连接电路时开关没有断开
　　　　　　
5.2
5.2
小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V"字样。
(1)图16是小亮未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整：
实验次数 1 2 3
U/N 2.0 2.5 2.8
I/A 0.22 0.25 0.26
R/Ω
(2)电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录在表格中。
①小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
②小亮从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响电阻变化的主要因素是 。
10
温度
　　例3 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
二、例题分析
在测量定值电阻的实验中，
（1）连接电路时开关应__________。
（2）请你用笔画线代替导线，将图25中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至____（选填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图26所示，为_____ V，计算出的电阻值为____ Ω。
（4）小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗 __ ____，理由是_____________。
（5）如图27所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知Ra______ Rb 填“>”、“=”或“<”）。
（6）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是_____________
。（写出一种即可）
滑动变阻器接在C、D接线柱
（或接在A、B接线柱）
<
不合适
没有多次测量取平均值以减小误差
9
1.8
B
断开
课堂练习
16、如图19所示，是小明的实验小组在“测量小灯
泡的电阻”实验中连接的一个实验电路，所用小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请指出电路连接中的两个不当之处：①　　　　 　 ；
②　　　　　　　　 。
（2）他们改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动变阻器滑片时，发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如上表：
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为　　　　　　；
②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是　　　　（填写“不变”或“变化”）的，其原因是：　 　。
（4）实验结束，小明提出了一个探究设想：可以利用图中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。①请帮他们设计一个实验方案，将电路图画在虚线框中；
②在实验探究过程中，滑动变阻器不但可以改变电路中
的电流，它还是电路中的一个　　 　　　，
但在移动滑片时一定要注意　　　　　　　　　　　 。
图略（变阻器与灯泡接在两个支路中）
电压表电流表选用的量程太大
电压表没有测量灯泡两端的电压
滑动变阻器的阻值太大了
10.4欧
变大
灯丝电阻跟温度有关
电阻
不能调到阻值为0的地方
课堂练习
测量小灯泡的电阻
实验原理 ：
R
I
U
＝
实验器材：
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线（若干）
实验电路：
小灯泡灯丝特性：
小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（1）在连线的过程中，开关应该处于_______状态，滑动变阻器的滑片P应先移到____（填“A”或“B”）端，使它的电阻值______。
1、在如图所示的测小灯泡电阻R的实验中：
（2）闭合开关后，当滑片向左移动时，电流表读数______、电压表读数________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
断开
B
最大
变大
变大
测量小灯泡的电阻
2、用电压表和电流表测电阻时，它的依据是
；已知电压表和电流表示数如图所示，则
电压表读数是 ，电流表读数是 ，被测
电阻是 。
R=U/I
1.2V
0.48A
2.5Ω
测量小灯泡的电阻
3、一个额定电压为3.8V的小灯泡，小明在1.2V下测出它的电阻，接着又将灯泡两端电压调到3．8V测出其电阻，小明发现后一次电阻比第一次大得多，这是因为( )
A．实验方法不对
B．实验误差
C．导体的电阻跟温度有关
D．实验错误
C
测量小灯泡的电阻
返回
如图甲所示是小艳和小刚做“测量小灯泡电阻”实验的电路
(1)小艳连接电路后，对其认真检查，发现少了一根导线，请你补画这根导线，使电路连接完整，并在虚线框中画出对应电路图。
变式题一：
(2)当小艳完成电路连接后就准备闭
合开关，同伴小刚提醒还有一处不妥
当，你知道小刚提醒的是什么吗
答：
(3)请你帮助他们设计出实验数据的记录表格。（略）
(4)他们移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2．5v，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为 ，额定功率为 w。
(5)他们继续调节滑动变阻器滑片又测得了两组数据分别为“2v 0．2A”和“1．5v 0．24 A”。分析三组数据，小刚 发现灯丝电阻随着它两端电压的升高而增大，你认为造成这种结果的原因是 。
(6)在实验过程中。小灯泡突然不亮了，小艳发现此时电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是： 。
没有将滑片调到阻值最大
8．3
0．75
电阻随温度升高而增大
灯泡断路
12
12
12
导体本身
长度
材料
横截面积
六、能力扩展
和
5、
课堂练习
　　1．小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验： （1）请完成如图实验电路的连接；（2）小东正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图
（乙）所示，小灯泡的电阻是 Ω。
5
a
b
c
d
练一练
　　2．小东同学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）连接小灯泡的导线或接线柱断路。
练一练
① 变阻器滑片放阻值最大
② 目光检查有无短路
③ 试触检查是否工作正常
① 开关和变阻器靠近右手
② 电流和电压表尽量靠近
③ 摆放合理，不出交叉线
① 断开开关，电源正到负
② 先连接串联，再连并联
③ 注意电表的正负接线柱
实验过程
电路连接：
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
摆
连
检
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。
判断：①电压表和电流表的量程可能都选择过大；
②电源电压可能过低。
故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。
判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障3：电流表指针超过最大值。
判断：①量程可能选择过小；
②电路中可能出现短路。
故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。
判断：滑动变阻器没有 “一上一下”连接。
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
判断：①滑动变阻器阻值太大。
②接触不良或灯丝等断开
③电源等原件可能损坏；
故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，
电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。
判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，
而电压表的示数却减小了。
判断：将电压表错接在了滑动变阻器两端。
故障8：开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。
判断：灯泡短路
实验过程
测量与计算：
摆
连
调
检
测
算
1 2 3 平均值
电压（V）
电流（A）
电阻（Ω）
2.0
2.5
3.0
0.34
0.4
0.46
5.9
6.3
6.5
×
千方百计测电阻
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
Rx
V
　　电路图
　　例4．实验室中如果没有电流表，只有电压表。如何测量未知电阻？
R0
V
　　因为Rx和R0串联 ，所以
　　测电阻的原理
=
U0
R0
Ux
Rx
　　实验步骤
　　（1）按电路图连接电路，并将电压表指针调零；
　　（2）闭合开关S测出Rx两端电压为Ux；
　　（3）断开开关S，将电压表接到R0两端，闭合开关测出R0两端电压U0；
　　（4）断开开关整理实验器材。
Rx
V
R0
V
方法的拓展
双伏法测电阻
RX
R0
V
V
RX
R0
V
V
原理：串联电路中电流相等，所以
表达式：
　　电路图
R0
Ix
I0
A
Rx
A
　　例5．实验室中如果没有电压表，只有电流表。如何测量未知电阻？
　　因为Rx和R0并联
　　测量原理
　　∴ IxRx =I0 R0
Rx=
I0
Ix
R0
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　　实验步骤：
　　（1）将电流表指针调零，按电路图连接电路；
　　（2）闭合开关，记录电流表R0的电流为I0 ；
　　（3）断开开关，将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix ；
　　（4）断开开关整理实验器材。
R0
Ix
I0
A
Rx
A
R1一定
　　例6．变阻器的滑片P向右移动过程中，三个电表的示数如何变化？
分析：
＿＿＿＿；
示数变大
V2
V1
A
示数变小
＿＿＿＿；
＿＿＿＿。
R2 ↑→ R ↑→I↓= I1 ↓ = I2
U1 ↓
U2 ↑
U不变
A
R1
R2
S
P
V2
V1
示数变小
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例题讲解：
例1、现有下列器材，电流表（0－0.6A
0－3A）、电压表（0－3V 0-15V）、滑动
变阻器（0－10欧 2A）、4V电源、待测电
阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为6欧左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。
（1）试画出电路图；
（2）电流表的量程应为 电压表的量为 ；
（3）下列步骤的合理排列顺序为 。
A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中
C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数
E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置
G 根据电路图连接电路
H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V
0—0.6A
0—3V
E F G AH D B E C
例2：某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在36V的电路中时，通过的电流是0.5A,问它能否可接在220V的电路中使用？
解:
=
=
R =
U1
I1
36V
0.5A
72
=
=
I2=
U2
72
R
220V
3.4A
因为： I2>2A
所以这电阻不能接在220V的电路中使用。
答:略。
sTs
欧姆定律的应用
练习：如图3所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为( )
A.电压表示数变大、电流表示数变小
B.电压表示数变大、电流表示数变大
C.电压表示数变小、电流表示数变大
D.电压表示数变小、电流表示数变小
变化电路的分析
D
图3
练习：如图4所示电路中，电源电压为6V，开关S闭合后，灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压
为6V，这说明:（ ）
A、灯L和电阻R均完好
B、灯L完好而电阻R断了
C、灯L断路而电阻R完好
D、灯L和电阻R都断路
L
R
B
电路故障分析
S
图4
练习：如图5所示，电源电压保持不变，R1=30 ，电流表A1的示数为0.4A，A2的示0.8A，求电源电压和R2的 阻值各为多少？电路的总电流为多少？
解:
I总=I1+I2= 0.4A+ 0.8A=1.2A
答:略．
图5
并联电路的计算
电源电压保持不变, R1 = R2 = R3 = 20Ω ,当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求：
1）电源电压
2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？
A
R1
R2
R3
S1
S2