(共21张PPT)
第五章 欧姆定律
5.2 测量电阻
观察与思考
1.导体上通过的电流与其两端电压成正比,与导体的电阻成反比,这就是欧姆定律;其公式是: ;
2.如果把欧姆定律公式进行变形,可以得到: 和 ;
4.如果知道某电阻两端电压和通过它的电流,通过变形公式即可求出电阻阻值 。
通过利用电压表和电流表测量电阻两端电压和通过它的电流,然后利用公式求出导体电阻,这种方法叫”伏安法“测电阻。
导入课题
1.理解利用电压表和电流表测电阻的工作原理;
2.会利用伏安法测量导体电阻;
3.通过电阻的测量加强对欧姆定律的理解及应用;
4.通过测量小灯泡的电阻加深理解温度对导体电阻的影响。
一、伏安法测电阻实验
实验目的
测量导体的电阻
实验原理
实验器材
电源(电池)两节、被测电阻R、开关、电流表、电压表和导线若干。
实验步骤
一、根据伏安法测电阻实验电路图,连接实物电路;
二、检查电路连接,并确认电流表和电压表量程是否处于“大”位置;
一、伏安法测电阻实验
实验步骤
三、让变阻器划片置于最大位置(最右端),读取此时电阻R两端电压和通过的电流,数据记入表格;
甲.伏安法测电阻电路图
乙.伏安法测电阻实物电路
一、伏安法测电阻实验
实验步骤
四、把变阻器划片置于中间位置,读取电阻R两端电压和通过的电流并把数据记入表格;
五、继续移动变阻器划片,至最小处,读取电阻R两端电压和通过的电流,数据记入表格;
六、让变阻器划片置于其他位置,读取电阻R两端电压和通过的电流,并把数据记入表格
一、伏安法测电阻实验
实验表格
次数 变阻器划片位置 电压/V 电流/A R计算值/Ω
1 最右端 1.0 0.10
2 中间 1.5 0.15
3 最左端 2.95 0.30
4 任意其他位置 2.0 0.20
10
10
9.83
10
一、伏安法测电阻实验
总结归纳
1.通过实验,我们得到定值电阻R的阻值是 ;
2.通过测量可以得到的结论是: 。
10Ω
电阻是导体本身一种属性,与导体电压和电流无关
提出问题
1.分析第三次测量与其他几次测量产生误差的原因;
2.开始测量时,为什么要把变阻器划片放在最右端?
3.本次实验,电流表和电压表的量程选哪个比较合适?
4.实验中,变阻器划片往哪个方向移动电流会增大
5.如果把定值电阻换作小灯泡,重复上述实验,会有什么不同?
随讲随练
1.一个小灯泡上标着“2.2V、0.25A”,表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8 。图是一位同学检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。他的连接有三个错误,请你指出这三个错误分别错在哪里?应怎样正确的连接?
答:1.电流表正负接线柱接反了:电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出;
2.变阻器接线不正确:变阻器接线应“一上一下”,此时变阻器不起作用;
3.电流表量程选择错误:电流表量程应使用“0.6A”。
随讲随练
2.如图是用伏安法测量某未知电阻的电路图。(1)根据电路图将实物图连接起来;
(2)读出所示电流表和电压表的示数;
(3)算出被测电阻本次的测量值。
电流表读数:0.4A
电压表读数:2.4V
被测电阻值为:
随讲随练
3.在如图所示的四幅电路图中,哪一幅是为了伏安法测电阻而正确设计的( )。
C
随讲随练
4.一名学生用伏安法测电阻的阻值时,不慎将电压表和电流表的位置接反了,但量程选择正确,如图所示。当开关S闭合时可能发生的后果是( )。
A. 电流表被烧坏 B. 电压表被烧坏
C. 两表都被烧坏 D. 以上现象都不会发生
D
二、电流-电压图像
I-U图像是指通过导体的电流I与导体两端电压U之间的关系图像。导体电阻是一定值时,图像是一条直线。
如图是甲、乙两个导体的I-U图像。根据欧姆定律的变形公式 :
可知:图像与电压U轴夹角越大,其电阻越大。
I-U图像
如果导体的电阻不是定值电阻,其图像是一条曲线,如图。但对每一点对应的电阻值,仍可用欧姆定律计算。
三、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。
提出问题
研究方法
三、研究小灯泡的电阻
电路图
1.按电路图顺序将器材摆放好,连接好电路。
实物图
2.逐渐增大电压,让灯丝由暗变亮,记录若干组电压、电流值。
三、研究小灯泡的电阻
3.根据测量数据,画出电流随电压变化的曲线。
I/A
U/V
O
R灯
灯泡 电流—电压图像
0.1
0.2
0.3
0.4
1.0
2.0
3.0
4.0
结论:
灯泡的电阻与温度有关,图像不是直线。即小灯泡电阻随其两端电压的变化而变化。
考点一:测量电阻
典型例题 1
B
测电阻Rx的电路如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,部分实验步骤如下:
(1)开关闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到______(选填“A”或“B”)端;
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,某次电流表A2的示数如图乙所示,A2读数为______A。
(3)若测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,
则Rx= (用题中字母表示);
(4)多次移动滑动变阻器的滑片P,记录每次实验中电
流表A1、A2的示数,得到了如图丙所示的I1-I2图象。若
R0=20Ω,由图象求得被测电阻的阻值Rx=______Ω。
0.34
10
考点一:测量电阻
迁移训练 1
序号 1 2 3 4
U/V 0.1 1.3 2.1 3.0
I/A 0.05 0.11 0.26 0.3
R/Ω 2 11.8 8.1 10
考点一:测量电阻
迁移训练 1
B
利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保护电路。(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是______(填字母代号)。A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为______A,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据_______________________________________________ 。
B
0.28
8.9
2,灯的电阻随温度的升高而变大