第三节 电阻的测量
学习目标:
1.知道使用电流表和电压表(伏安法)测量电阻的实验原理
2.会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻
3.理解滑动变阻器在电路中的作用
4.了解灯丝电阻的特性。
中心任务:利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻;设计实验电路图和实验操作步骤
设问导读一 定值电阻阻值的测量
实验原理:
(2)实验器材:
(3)电路图:
(4)滑动变阻器在实验中的作用:
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;为什么?
②闭合开关,移动滑片,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 待测电阻平均值R’/Ω
1 1.5 0.3
2 2.0 0.4
3 2.5 0.5
(7)分析得出待测电阻的阻值 。
小灯泡电阻阻值的测量
实验原理:
(2)实验器材:
(3)电路图:
(4)滑动变阻器在实验中的作用:
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 不亮 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
算出的电阻R/Ω 8.9 8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2.0
分析归纳:对比不同电压下小灯泡的电阻值,你有什么发现吗?
结论:
自我检测一
1、如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
2、小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗,且导线不交叉)。
(2)实验过程中若误将电压表与电流表互换位置,则两只电表的示数为 。
A.电压表无示数,电流表有示数
B.电压表有示数,电流表无示数
(3)丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图,根据图像,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(4)在操作过程中,电流表指针如图丁所示,若要使小灯泡正常发光,滑片应向 (选填“A”或“B”)端滑动。
设问导读二 常见的电路故障现象及分析
现象 故障分析
灯泡不亮 灯泡与灯座处接触不良,或灯丝烧断,或灯泡被短路,或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
电压表无示数 电压表短路或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
电流表无示数,电压表示数接近于电源电压 灯泡开路或电压表串联在电路中了
电流表无示数 电流表被短路或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
无论怎样移动滑片,电压表和电流表示数都不变,灯泡亮度不变 滑动变阻器的接线柱使用的都是上端接线柱,或使用的都是下端接线柱
自我检测二
1、如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是:( )
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
2、如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1断路 B.电灯L2断路 C.电灯L1短路 D.电灯L2短路
3、如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,有一盏电灯突然不亮了,经检查发现电压表示数为零.电流表示数增大。如果电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1断路 B.电灯L2断路 C.电灯L1短路 D.电灯L2短路
4、小明在做电学实验时,按下图连接一个电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
5、如图所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动。该电路的故障可能是( )
A.灯L的接线短路 B.灯L1的接线短路 C.灯L的灯丝断了 D.灯L1的灯丝断了
设问导读三 特殊方法测电阻
伏阻法
运用电压表(无电流表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电压表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路
步骤二、将电压表 在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux
步骤三、将电压表 在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,
写出Rx的表达式 (用符号表示)
安阻法
运用电流表(无电压表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电流表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路
步骤二、将电流表和Rx ,闭合开关,读出电流表的示数Ix
步骤三、将电流表和R0 ,闭合开关,读出电流表的示数I0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,
写出Rx的表达式 (用符号表示)
自我检测三
1、如图6所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是 ( )
2、如图7所示的四种电路中,电阻RO已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是 ( )