九年级物理人教版教学课件：第十七章 第3节 电阻的测量(共32张PPT)

(共32张PPT)
第3节
电阻的测量
一
学习目标
1. 能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法———伏安法测 电阻。
2. 进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。
3. 通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的 作用,巩固对滑动变阻器的正确使用方法的理解。
二
重点难点
重点：
会用“伏安法”测量导体的电阻。
难点：
与实验相关的动态电路的分析,电路故障分析,实验数 据处理。
问题思考
出示预先准备好的几种电阻:
情景:实验室里有些定值电阻时间长了没有标签了,你能帮老师重新给这些电阻贴好正确阻值的标签吗
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。
实验原理
实验器材
R=
U
I
一、伏安法测电阻
实验目的
A
V
Rx
R'
S
电路图
实物图
实验电路图和实物图
5.实验步骤;
按电路图连接实物,开关处于断开状态；
检查电路无误后，调节滑动变阻器滑片，使它处于阻值最大处；
(3)闭合开关后，用滑动变阻器调节电路中的电流，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值与电流值，分别填入表格中；
（4）根据记录的三组数据分别求出三个对应的电阻值，并计算出它们的平均值。
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
交流：
（1）测未知电阻阻值时多测几组电压和电流值是为了 ；
（2）移动滑片使变阻器接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错是 。
友情提示：
①.连接电路的过程中，开关应处于 状态。
②.闭合开关前，滑片应调到 处。
③.必须使电流分别从电压表和电流表的 接线柱流
入， 接线柱流出。
④.电压表和电流表都要选择合适的 。
断开
阻值最大
正
负
量程
⑤.移动滑动变阻器的滑片,观察:当电流表的示数变小时,电压表的示数怎样变化 当电流表示数变大时,电压表的示数又怎样变化
现象:当电流表的示数变小时,电压表的示数也变小;当电流表示数变大时,电压表的示数也变大。
P
右
R滑
R总
I
UX
⑥.分析电源电压保持不变,当滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况
P
分析：
⑦.当电流表示数变小时，电压表示数反而变大
电路出现的问题：电压表并联在滑动变阻器的两端
提问：到目前所学的电学知识为止，我们学了哪些物理量？
电流 I
电压U
电阻R
哪些可以直接测量？哪些不能？
有办法测量吗？
电流表
电压表
给你一个小灯泡，你能测出它的电阻吗？
探究实验步骤
I
R
U
＝
欧姆定律
测量出电流和电压后，可以通过欧姆定律计算可得到电阻
R
I
U
＝
一、设计实验
1、实验原理
2.实验步骤：
3.由记录的三组数据，根据 分别求出三组对应的电阻值，并比较不同电流下电阻是否相同。
1.按电路图连接电路；
（注意：开关要处于断开状态，且在实验前要将滑片P移动至阻值最大端，选择合适的量程，正、负接线柱要接正确。）
2.检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，改变灯泡两端的电压，使电压表的示数从正常工作电压逐次降低，记下电压值并同时读出电流表的读数，分别填入表格。
R
I
U
＝
二、进行实验：
比较计算出的几个答案，电阻的大小相同吗？
你能看出其中的规律吗？
实验次序 Ｕ／V Ｉ／Ａ Ｒ／Ω
1
2
3
由于灯泡越亮灯丝的温度越高，小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
三、分析与论证：
结论：
次数 电压U/v 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度
1 2.5 0.24 10.4 亮
2 2 0.22 9.1 较亮
3 1.5 0.2 7.5 暗
平均值 9
电阻大小不同，小灯泡的电阻随电流的增大而增大。这是因为电流增大，小灯泡的温度升高，小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而增大
分析：
测量时间过长，灯丝温度升高，导致电阻变大，不是测量误差。
结论：
现象：电阻随电压升高而增大。
由于电流的热效应，灯泡亮度变化（说明灯丝温度变化），导致灯泡的电阻发生变化。
在做计算题时，灯泡电阻的变化可以忽略。
结论:小灯泡的亮度不同电阻大小不同。
分析：
电阻大小不同，小灯泡的电阻随电流的增大而增大。这是因为电流增大，小灯泡的温度升高，小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而增大，不是测量误差。
注意： 用不同温度下测得的阻值求平均值 不妥，在做计算题时，灯泡电阻的变化可以忽略。
如何测量小灯泡的电阻？
由欧姆定律 可推出 。
表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值．该式是用比值来定义导体的电阻的，是电阻的定义式，不是决定式，为我们提供了一种测量电阻的方法，叫伏安法测电阻．
R=
U
I
U
I=
R
R=
U
I
实验报告应包括的项目
包括:实验名称、目的、原理、器材、步骤、实验数据记录、实验结论等。
实验目的
测量小灯泡的电阻
电源、小灯泡、开关各一个，导线若干，电压表、电流表、滑动变阻器、
实验电路图
实验原理
实验器材
U
I=
R
（ R= ）
U
I
你能设计一个电路，用来测量灯泡中的电流和它两端的电压吗？
在电路图中为什么要接个滑动变阻器呢？
测小灯泡的电阻
实验原理 ：
R
I
U
＝
实验器材：
电池组、滑动变阻器、开关、灯泡、电流表、电压表、导线（若干）
实验电路：
实验结论：
由于电流的热效应，小灯泡的电阻随电流的改变而改变。电流越大，电阻越大。（在其他地方若没有说明，一般认为小灯泡的电阻不变。）
小结：
实验记录：
实验步骤：
实验步骤：
1.断开开关，按照电路图连接好实物图。 实物连接时通常用电流法，从电源正极开始沿电流的方向走一圈，注意要与电路图对应；
【注意：①开关应断开。（通电之前开关应断开，原因：避免因接错线而造成的电路短路)
②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。】
2.检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意：移动要慢），分别使灯泡正常发光（灯泡两端电压2.5V）、暗红、微弱发光，测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。
3.算出灯丝在不同亮度时的电阻。
你能设计实验记录数据的表格吗？
实验次序 Ｕ／V Ｉ／Ａ Ｒ／Ω
1
2
3
4、设计记录实验数据的表格：
次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 电阻R/Ω
１
２
３
2.5
0.32
亮
7.8
7.1
暗
0.28
2.0
1.5
0.22
更暗
6.8
实验记录及数据分析
分析上表数据，你会发现：随着灯丝发光亮度的增加，你测出的灯丝电阻 ，是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？答： 。
实验时应注意的问题：
１．连接电路时，开关应断开；
２．电压表、电流表的使用方法；
３．实验前，滑动变阻器应调到最大阻值；
４．小灯泡正常工作电压为２.５V,接通电源后，通过滑动变阻器把电压调到该电压值，然后从该电压开始逐次降低，每次电压值拉开适当差距，获得三组数据。
滑动变阻器的作用：
2.实验过程中：调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压从正常工作电压逐次降低，以获得多组电流电压值，分别计算出相应的电阻R，并进行比较。
小结：
1.实验前：滑片调到使电路阻值最大处，起保护电路的作用。
滑动变阻器的作用
利用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压和通过的电流，多测几组数据，用多次测量取平均值的方法，可以减少误差。
1.将滑动变阻器阻值调到最大可以保护电路。
2.改变小灯泡两端的电压和电路中的电流。
例1.如图是用伏安法测电阻的电路图,电流表电阻可忽略不计,只考虑电压表本身的电阻,那么(　　)
A.测量值等于电阻的实际值
B.测量值小于电阻的实际值
C.测量值大于电阻的实际值
D.测量值加电压表的电阻值等于电阻
的实际值
B
例2.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω.电压表的量程为3 V,电流表的量程为3 A.测量结束后测得待测电阻的阻值为10 Ω,他在测量中出现的错误可能是 (　　)
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15 V量程读数,电流表按3 A量程读数
D.电压表按15 V量程读数,电流表按0.6 A量程读数
C
1.实验目的:伏安法测电阻
3.实验器材:电源、开关、导线、待测电阻、电压表、
电流表、滑动变阻器等。
5.实验数据记录
.
6.实验结论:
2.实验原理:
4.实验电路:
四
课堂小结