课件48张PPT。 二 根据欧姆定律测量导体的电阻?体验 电阻的计算及测量?
活动:观察甲、乙两图(1)甲图小灯泡的金属螺纹上部标有的电压是 V,电流是
A。
(2)根据标注的电压和电流值,你认为小灯泡的灯丝电阻是
Ω。
(3)观察图乙,根据你对小灯泡灯丝电阻的求解,若想知道图乙
中电阻丝的电阻,应该知道的相关物理量是 。
提示:(1)2.5 0.3 (2)8.3 (3)电压和电流1.测量未知电阻的原理是什么?
2.什么叫做伏安法?
3.在测电阻的实验中,如何减小误差?探究 测量导体(定值电阻)的电阻?
1.实验原理:通过“体验”可知,要想知道电阻大小,需要测量
导体两端的 和通过导体的 ,所以测量电
阻的原理是 。 提示:在体验活动中,把欧姆定律公式变形得到 ,代入
数据可求出电阻。故若想知道未知电阻的大小,需要知道导体
两端的电压和通过导体的电流,故测量电阻的原理是 。
参考答案:电压 电流2.实验方法: 法。
提示:测电压必须用到电压表,测电流必须用到电流表。把利用
电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。
参考答案:伏安3.测量器材
(1)利用 测量电压。
(2)利用 测量电流。
(3)还需要的仪器是 。
参考答案:(1)电压表 (2)电流表
(3)滑动变阻器4.实验设计及分析
(1)根据所选的器材,设计实验电路图。参考答案:(2)根据电路图连接实物图并回答问题。
①连接电路时,开关应 。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 。
③实验中如何确定电流表和电压表的量程?提示:分析电路图,结合每个元件的连接特点,完成实物图连接。
为保证电路的连接安全,在连接电路时,开关应断开,在开关闭
合前,应把滑动变阻器的滑片置于阻值的最大端,以免开关闭合
时,电流过大,烧毁元件。同时为保证连接时不漏连元件,可按
照一定的方向(如按照电流的方向)连接电路。电压表一般根据
电源电压选择合适量程,电流表可采用试触法或计算估测法选
择量程。参考答案:如图所示
①断开 ②阻值的最大端 ③根据电源电压选择电压表量程,利用欧姆定律求出电路中的电流最大值,电流表的最大量程要大于最大值。(3)分析实验数据,通过调节 得出多组电压表和电流
表的示数如下,可求得被测电阻是 Ω。提示:通过调节滑动变阻器,改变电压和电流获得多组数据,求
得每次测量的电阻,把三次的电阻相加求平均值,就是被测电阻
的阻值。
参考答案:滑动变阻器 9.955.交流与评估
(1)在实验中,使用滑动变阻器有什么作用?
提示:把滑动变阻器接入电路增大了电路中的电阻,可以限制电
路中的电流,有保护电路的作用;另外,通过改变滑动变阻器的
电阻,来改变未知电阻两端的电压,从而得到多个电压值和电流
值。
参考答案:(1)对电路起保护作用;通过改变电阻两端的电压和
流过电阻的电流,多次测量取平均值来减小误差 (2)能否利用上述实验方法测量小灯泡的电阻?求阻值时有什么
不同点?
提示:测量电阻都可以利用伏安法,故可以利用上述装置测量小
灯泡的电阻。因为电阻的大小与温度有关,随着小灯泡的亮度
变化,小灯泡内的电阻丝的温度会发生变化,电阻会发生变化,
故求电阻值时,不可以再求平均值。
参考答案:可以利用伏安法测量小灯泡的电阻 测量小灯泡电
阻时不可多次测量求平均值。1.实验原理:______。
2.实验方法:利用_______和_______测电阻的方法称为伏安法。3.实验设计:
(1)用_______测出待测电阻的电压。
(2)用_______测出流过待测电阻的电流。
(3)为了减小实验误差可以采用_________________的方法。
(4)为了能够多测几组电流值、电压值,需在电路中连入___________。电流表电压表电压表电流表多次测量求平均值滑动变阻器4.测量定值电阻和小灯泡电阻时的不同点:
(1)测量定值电阻时,求电阻的平均值,以_____实验误差。
(2)测量小灯泡的电阻时,获得多组数据,目的是研究灯丝电阻
与_____的关系。减小温度考点 用伏安法测导体的电阻?
【典例】物理学习小组在“测量定值电阻阻
值”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 端(选填
“A”或“B”)。(3)小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑
动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数却变小,
产生这一现象的原因是 。纠正错误后,移动滑
动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V时,电流表的示数如图,
则该定值电阻阻值为 Ω。他们认为这个结果就是定值
电阻的准确阻值,你认为合理吗? ,理由是____
___________________。【思路导引】解答本题抓住以下关键点 【精讲精析】本题考查定值电阻阻值的测量。(1)滑动变阻器的正确接法是“一上一下”,故应将滑动变阻器的C或D接线柱与开关右侧的接线柱相连。(2)为保护电路,应将滑动变阻器的滑片
P移到最大阻值处,即B端。(3)移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,则定值电阻两端电压变大。因为滑动变阻器两端电
压与定值电阻两端电压之和为电源电压,故滑动变阻器两端电
压减小,而电压表示数减小,故可知该同学错误地将电压表并
联在滑动变阻器两端;由图可知电流表的示数为0.3 A,定值电
阻的阻值为 ;一次测量结果误差可能较大,
测量定值电阻的阻值时,应多次测量取平均值。答案:(1)如图所示
(2)B (3)电压表与滑动变阻器并联了
10 不合理 没有多次测量取平均值【方法归纳】
(1)电路的设计
①利用电压表和电流表测量电阻。
②利用滑动变阻器不断改变电流和电压,通过求平均值减小实验误差。(2)常见电路故障分析1.如图所示是伏安法测电阻的实验电路,其中正确的电路是
( )【解析】选B。本题考查了实验电路的设计。在伏安法测电阻
的实验中,电流表应串联在电路中,电压表应与待测电阻并联,
两表接线柱不能接反了。A中电流表正、负接线柱接反了;C中
电流表、电压表位置接反了;D中电流表与被测电阻并联了。故
选B。2.在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是
( )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适
的量程
C.将滑动变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的
位置
D.测出一组电压、电流的值后,计算得到待测电阻的值【解析】选D。本题考查了伏安法测电阻中的注意事项。连接
电路时,开关应先断开,是为了防止短路;在无法估计被测电压、
电流的大小时,可用试触法选取合适的量程,可以保护电表;将
滑动变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,
即阻值最大的位置,也是为了保护电路。为了减小测量误差,应
多次测量取平均值。故选D。3.伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变待测电阻两端的电压
B.改变电路中的电流
C.保护电路
D.改变待测电阻的阻值【解析】选D。本题考查了滑动变阻器在电路中的作用。实验
中电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电
流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变
化;滑动变阻器连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电
源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用;被测电阻阻值大
小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有
发生变化,电阻的阻值不变,故选D。4.小红在做测定灯泡电阻的实验中,将正常的电流表、电压表
接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,
移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为
零,其原因可能是( )
A.滑动变阻器接触不良
B.开关接触不良
C.灯泡短路
D.灯泡的钨丝断了【解析】选C。本题考查了电路故障分析。将正常的电流表、
电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,说明电路
为通路;当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读
数始终为零,说明电压表测量的用电器发生短路。故选C。5.小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压
表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,
则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电
阻R的阻值为 Ω。【解析】本题考查了电表读数及欧姆定律的简单计算。电压
表选的量程是0~3 V,电压表的读数是2.5 V;电流表选的
量程是0~0.6 A,电流表的读数是0.5 A;由 得
。
答案:2.5 0.5 56.请按要求把下面实验报告的空白部分补充
完整。
实验 用“伏安法”测电阻
【实验目的】用“伏安法”测定值电阻。
【实验原理】 (请写出相关公式)。
【实验器材】 、 、电流表、待
测电阻、滑动变阻器、开关、导线。【表格设计】请设计本实验的数据表格。【拓展评估】不同实验进行多次测量的目的不一定相同,如测
定值电阻时进行多次测量的目的是_____________________;
探究电阻与哪些因素有关时进行多次测量的目的是________
___________________________________________________。【解析】用“伏安法”测电阻的实验原理是R= 。
用“伏安法”测电阻的实验器材有电源、电压表、电流表、待
测电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
实验中需要测量电压值和电流值,需要计算电阻,故本实验的数
据表格如下:测定值电阻时进行多次测量的目的是多次测量求平均值,减小
实验误差;探究电阻与哪些因素有关时进行多次测量的目的是
通过多次测量获得多组数据,来寻找一定的规律。答案: 电源 电压表
多次测量求平均值,减小实验误差 通过多次测量获得多组数
据,来寻找一定的规律 找找你容易错在哪里?
请用笔画线代替导线,将伏安法测电阻的电路连接完整。【学生自答】【教师点评】
知道电压表与电阻并联,滑动变阻器串联在电路
中,非常好。
①滑动变阻器连接错误,应按照“一上一下”的原则。
②电压表量程错误:应选择0~3V量程。【正确作图】