15.3“伏安法”测电阻 课件(共50张PPT) 2022-2023学年沪科版物理九年级

(共50张PPT)
复习回顾
欧姆定律
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。
2、公式：
I
R
U
＝
R（Ω）
单位：
I（A）
U（V）
3、计算：如果一段导体两端的电压是3V，通过这段导体的电流是0.5A，那么你能知道这段导体的电阻是多少？
1、内容：
思考
问题：一个阻值不清的电阻，谁有办法测出它的阻值？
第十五章 探究电路
第三节 “伏安法”测电阻
到目前所学的电学知识为止，我们学了哪
些物理量？哪些可以直接测量？哪些不能？
电流
电流表
电压
电压表
电阻
有办法测量吗？
有一只阻值不明的电阻，怎样测出它的电阻呢？
使电阻中通过电流，并测出电流值和电阻两端的电压值，应用欧姆定律的变形式求出Rx的值。
思考思考
如何测量小灯泡的电阻
R=U／I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。
I =
U
R
R=
U
I
用电压表测出
用电流表测出
伏安法测电阻伏安法测电阻
1、“伏安法”测电阻的原理是什么？
R=
I
U
电流表
电压表
2.要想改变通过导体的电流和电压的大小，应当怎么办？
滑动变阻器
保护电路
改变:待测电阻两端的电压和通
过待测电阻的电流
滑动变阻
器的作用
3、电路图
一、测量定值电阻
实验目的 : 用电压表、电流表间接测电阻
实验原理 :
实验器材: 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
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。
电表量程的选择方法
电流表量程的选择：
(1)算最大电流
(2)电流表的量程≥最大电流I=
电表压量程的选择：
(1)看电源电压
(2)电压表量程≥电源电压
I=（变阻器的阻值为零时）
实验步骤
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。
电路图
A
V
R
R'
S
实物图
实验记录表格
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.5 0.25 10
2 3 0.32 9.375
3 4 0.4 10
要测定某电阻大小，只要测出电阻两端的______和通过电阻的______， 即可用欧姆定律的变形公式计算出待测电阻的大小。这种测电阻的方法叫做_______法。
电压
电流
伏安
二、测量小灯泡的电阻
电路图
实物图
A
V
L
R
S
实验步骤
1.断开开关，按电路图连接实物电路。
2.闭合开关，移动滑片让灯发光正常（2V），发光较暗（1V），发光较强（3V），读取电流表和电压表的示数，并记录入表格中。
3.分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻记入表格，并分析其电阻不同的原因。
4.实验结束，整理实验器材。
设计实验记录表格
实验次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω
1 发光较强 1 0.22 4.55
2 发光正常 2 0.30 6.67
3 发光较暗 3 0.34 8.82
当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。
原因：灯丝电阻随温度升高而增大。
下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。
电压U/V 1 2 3
电流I/A 0.22 0.30 0.34
电阻R/Ω 4.55 6.67 8.82
三、对比思考：
A
V
R
R'
S
测小灯泡电阻
测定值电阻
1、两次实验都用到了滑动变阻器，两次滑动变阻器的作用相同吗？
保护电路
改变定值电阻两端电压，多次测量，取平均值，减小误差
改变灯泡两端电压，多次测量，获得不同发光状态下灯泡的电阻
对比思考：
A
V
R
R'
S
测小灯泡电阻
测定值电阻
2、两次实验多次测量的目的？
测量灯泡电阻时，测量多次的目的是测量灯泡在不同工作状态时的电阻；不能求平均值，因为灯丝电阻随温度升高而增大。
在测量定值电阻时，测量多次的目的是求平均值减小误差。
对比思考：
A
V
R
R'
S
测小灯泡电阻
测定值电阻
4、分别由两次实验数据绘制了甲乙两个图像，试分析分别是哪个实验？
三、伏安法测电阻常见的电路故障
1. 电流表、电压表无示数
（1）电源、电流表、导线、开关、滑动变阻器损坏；
（2）接线柱接触不良
2. 电表指针偏转超过最大刻度
（1）电表量程选择过小；
（2）电路中某处出现短路
三、伏安法测电阻常见的电路故障
3. 电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
（1）被测电阻开路；
（2）电压表串联在电路中
4. 电流表有示数，电压表无示数
（1）电压表损坏或开路；
（2）被测电阻短路，或电压表短路
5. 电流表或电压表的指针反向偏转
电流表或电压表的“＋”“－”接线柱接反了
6. 电流表与电压表的指针偏转角度很小
（1）电压表与电流表选择的量程过大；
（2）电源电压太小；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值太大
三、伏安法测电阻常见的电路故障
7.移动滑动变阻器的滑片，电表示数无变化
（1）若电流表示数较小，可能是滑动变阻器同时使用了下面两个接线柱；
（2）若电流表示数较大，可能是滑动变阻器同时使用了上面的两个接线柱
三、伏安法测电阻常见的电路故障
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1、下面是测某未知电阻的电路图，请按要求完成。读出两表的示数：
电流表的示数是： 电压表的示数是： ；算出RX 的阻值为： 。
0.2A
2.6V
13Ω
I
=
U
R
2 下列关于
①导体的电阻随两端电压的增大而增大,随通过电流的增大而减小.
的说法正确吗
②导体的电阻不随导体两端的电压的变化而变化.
③导体的电阻不随经过的电流的改变而改变
√
×
√
3、（1）在连接实验电路中，开关应是____的；在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该移动到_____________的位置；
（2）若待测电阻R约为10Ω，电源电压为3v，则电流表应选用______量程，电压表应选用______量程；
（3）实验中通过改变_______________ 来改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流，以达到多次测量的目的。
断开
阻值最大端
0~0.6A
0~3V
滑动变阻器的电阻
调节电流与电压；保护电路
(4)小明同学在用伏安法测某一定值电阻，请根据表中的数据，完成下列问题：
实验次数 电压表示数（V） 电流表示数（A）
1
2 2.0 0.20
3 2.5 0.26
1.5
0.14
②待测电阻的三次测量值分别是__________
①请你帮他读数
10.7欧、10欧、9.6欧
待测电阻平均值是________(保留一位小数)
10.1欧
③该同学从第1次测量到第3次测量时，滑动变阻器的滑片P向____移动．
左
实验次数 电压表示数（V） 电流表示数（A）
1 1.5 0.14
2 2.0 0.20
3 2.5 0.26
4.用伏安法测电阻的电路中,有关滑动变阻
器的作用说法不对的是( )
Ａ．改变待测电阻两端的电压
Ｂ．改变通过待测电阻的电流
C．保护电路中的电路元件
D．改变待测电阻的大小
D
小结: 注意滑动变
阻器的作用
改变:待测电阻两端的电压和通
过待测电阻的电流
保护电路
5.　在用伏安法测电阻的实验中，刚一试触就发现电流表的指针迅速偏转到最大的刻度,发生这种现象的原因可能是（　　）
Ａ.电流表的正负接线柱接反了
Ｂ.待测电阻的电阻丝断了
Ｃ.线路某处发生了短路
Ｄ.线路某处发生了开路
Ｃ
小结:注意故障分析题
6. 小王同学在用“伏安法”测一个小灯泡电阻的实验中，由于粗心，将电路接成如图的形式，当她闭合开关时会出现什么问题？
小灯泡会亮吗
电压表有示数吗
电流表有示数吗
提示:
不亮
有,等于电源电压
没有
7. 小梅同学在用“伏安法”测一个小灯泡电阻的实验中，由于粗心，将电路接成如图所示的形式，当她闭合开关时会出现什么问题？
小灯泡会亮吗
电压表有示数吗
电流表有示数吗
提示:
不亮
没有
示数超过量程,电流表被烧坏
小结:电流表对灯泡和电压表造成了短路
在“伏安法”测电阻实验中，如果电流表损坏了，给你一个电压不变的电源，一只电压表，一个阻值已知的电阻 R0，开关和几根导线，你呢测出未知电阻Rx的值吗
要求 : ①画出电路图，
②说出测量步骤
③ 写出Rx的最后表达式。
三、特殊方法测电阻
（1）只有电压表，测电阻
1.用一只电压表（伏阻法)
a.利用定值电阻
原理：串联电路电流处处相等。
实验步骤：
表达式：
1.R0为已知定值电阻；
2.闭合开关，记录电压表示数为U1；
3.断开开关，记录电压表示数为U2。


不允许拆装电压表（多1开关）
方案1：
方案2：
b.利用滑动变阻器
实验步骤：
表达式：
1.Rm为已知最大阻值的滑动变阻器；
2.闭合开关，移动滑片使滑动变阻器的阻值为0，记录电压表示数为U1；
3.闭合开关，移动滑片使滑动变阻器的阻值为最大值，记录电压表示数为U2。


2.用两只电压表(伏伏法）
实验步骤：
表达式：
1.R0为已知阻值的定值电阻；
2.闭合开关，电压表V1的示数为U1，V2的示数为U2。


方案2：
方案3：
a.电流表安装在支路
1.并联电路（安安法）
（2）只有电流表，测电阻
原理：电源电压相等。
实验步骤：
表达式：


b.电流表安装在干路
实验步骤：（安阻法）
表达式：


2.串联电路
a.利用滑动变阻器
实验步骤：
表达式：



b.利用定值电阻
实验步骤：
表达式：
1.R0为已知定值电阻；
2.闭合开关，记录电流表示数A1为I1；
3.断开开关，记录电流表示数A2为I2。


等效替代测电阻
实验步骤：
表达式：
1.R为变阻箱；
2.闭合S2，断开S1，记录电流表示数为I
3.闭合S1，断开S2，调节变阻箱时电流表示数为I，记录变阻箱示数为R 。

例、如图所示，电源电压为6V，闭合开关：
（1）若电流表无示数，
电压表示数为6V，灯不亮
灯L开路
（2）若电流表有示数，灯不亮，电压表无示数
灯L短路
L
四、实验中故障分析
此时移动滑动变阻器，电表示数有无变化？
此时移动滑动变阻器，电表示数有无变化？
例、如图所示，电源电压为6V，闭合开关：
（3）若电流表、电压表都无示数，
灯不亮
L
R开路
（4）若电流表有示数，灯亮，移动滑动变阻
器，电压表示数始终为6V
滑动变阻器接成两个上接线柱或滑动变阻器短路
滑动变阻器接成两个下接线柱会怎样？
例、如图所示，电源电压为6V，闭合开关：
（5）闭合开关后发现灯不亮，
接下来应该怎么办？
L
正常情况下，闭合开关时，应该是
灯不亮，电流表和电压表有微小示数
（6）若连接上最后一根导线灯就亮了
连接电路时，开关没有断开