17.3 电阻的测量 第2课时 课件 (共19张PPT)2023-2024学年人教版物理九年全一册

(共19张PPT)
第3节 电阻的测量 第2课时
第十七章 欧姆定律
1.认识伏安法测电阻的内接法和外接法。
2.会设计电路，利用伏阻法和安阻法测量未知阻值的电阻；体会等效替代法的应用 。
任务一
探究电流表的内外接法
活动：按如下图两幅电路图连接电路探究利用电压表和电流表测电阻的两种接法
A
V
Rx
R'
S
外接法
A
V
Rx
R'
S
内接法
问题1：将测量得到的电阻阻值与实际电阻阻值进行比较
外接：测算出的 Rx 的值偏小。
内接：测算出的 Rx 的值偏大。
外接法
A
V
Rx
R'
S
定性解释：电压表的读数与Rx两端电压相等。但由于电压表内阻RV不是无穷大，具有分流作用，使得电流表读数大于流过Rx的电流，因此R测=算得的电阻值偏小。
定量分析：因为电流表量得的是通过R和RV的总电流，所以测得值是R和RV的并联等效阻值。
R测===(R＜R
问题2：小组合作交流分别从定性和定量两个角度分析造成上述结果的原因。
A
V
Rx
R'
S
内接法
定性解释：电流表内接时，电流表的读数与Rx中的电流相等。但是由于电流表的内阻RA≠0，具有分压作用，使电压表读数大于Rx两端电压，因此，由算得的电阻值偏大。
定量分析：因为电压表所量得的是Rx和RA的串联电压，所以测得值是Rx和RA的串联等效电阻，
R测== Rx + RA ＞R
活动1： 小红准备测一只未知电阻（5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′和几根导线。当她准备实验时，发现电流表已经损坏，但一时又找不到新的电流表替代，小红顿时犯了愁，不知所措？
任务二
特殊法测电阻
（提示：伏阻法测电阻——利用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻的阻值。）
实验方案（1）
R0
Rx
U0
S
实验步骤：
（2）如图乙，S闭合测出R0的电压为U0;
（1）如图甲，S闭合测出Rx的电压为Ux ;
V
R0
Rx
V
Ux
S
（3）根据串联电路的电流特点计算Rx的值
问题1：请你设计实验方案帮助小红测出该未知电阻。
R0
Rx
U0
S
V
R0
Rx
V
S
U0
实验电路图的设计：
甲
乙
Rx=
实验方案（2）
实验步骤:
R0
Rx
V
S
1
S2
(1)S1、S2都闭合,电压表的示数为U1；
(2)S1闭合、S2断开，电压表的示数为U2；
实验电路图的设计：
（3）根据串联电路的电流特点计算Rx的值
Rx=
实验方案（3）
实验步骤:
(1)P到a时电压表的示数为U1;
(2)P到b时电压表的示数为U2;
Rx
R0
S
a
b
P
V
Rx
S
V
Rx
R0
S
a
b
P
V
U1
U2
U1
实验电路图的设计：
（3）根据串联电路的电流特点计算Rx的值
（提示：安阻法测电阻——利用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻的阻值）
实验方案（1）
（1）S2断开、S1闭合，电流表的示数为I1；
（U=I1·Rx）
（2）S1断开、S2闭合，电流表的示数为I2；
（ U=I2·R0 ）
实验步骤:
R0
A
S2
S1
Rx
R0为已知电阻
问题2：如果小红在测量未知电阻时发现电流表是好的，但是电压表坏了，
请你再设计实验方案帮助小红测量未知电阻。
实验电路图的设计：
（3）根据并联电路的电压特点计算Rx的值
实验方案（2）
（1）S1闭合、S2打开，测出电流表的示数为I1;
（2） S1、S2闭合，测出电流表的示数为I2；
R0
Rx
A
S2
S1
U=I1·R0
U=(I2-I1)Rx
实验步骤:
实验电路图的设计：
（3）根据并联电路的电压特点计算Rx的值
实验方案（3）
R0
Rx
A
S
a
b
（1）S接a时电流表的示数为Ia；
（2）S接b时电流表的示数为Ib；
U=Ia ·R0
U=Ib·Rx
实验步骤:
实验电路图的设计：
（3）根据电源电压特点计算Rx的值
实验方案（4）
A
Rx
R0
S
a
b
实验步骤:
(1) P到a时电流表的示数为Ia;
(2) P到b时电流表的示数为Ib;
U=Ia·Rx
U=Ib· (Rx+R0)
P
实验电路图的设计：
（3）根据电源电压特点计算Rx的值
实验方案（5）
R0
Rx
S
1
S2
A
实验步骤：
（1）S1、S2闭合，电流表的示数为I1；
（2）S1闭合、S2打开，电流表的示数为I2；
U=I1·Rx
U=I2· (Rx+R0）
实验电路图的设计：
（3）根据电源电压特点计算Rx的值
活动2：如果在没有定值电阻，没有滑动变阻器，只有一个电阻箱的情况下，你将如何利用电流表和电阻箱来测出未知电阻的阻值？小组讨论交流，画出电路图写出测量思路。
如图所示，调节电阻箱R0，使电流表指针指向一个适当的位置，记下这时R0的阻值R1；把Rx从电路中取下，调节R0的电阻，使电流表的指针指向刚才测量的位置，记下这时R0的值R2，未知电阻Rx阻值的表达式为：Rx=R2-R1。
1.在用伏安法测未知电阻Rx时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（　　）
Ａ　　　　　　 Ｂ　　　　
Ｂ
Ｃ　　　　 　　 Ｄ
2.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图，R为待测电阻，阻值约为5Ω．实验器材有：滑动变阻器（规格为10Ω 2A）、电压表（量程分别为0～3V、0～15V）、电流表（量程分别为0～0.6A、0～3A）、电源（3节新干电池串联）。为使测量时能较准确地读数（指针最好偏过中间刻度线），则电压表应选　 　　的量程，电流表应选　 　 　的量
程；为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大
约在　 　　　 　的范围内移动。
0～3V
0～0.6A
2.5Ω～10Ω
总结：请画出本节内容的思维导图
特殊法测电阻
伏阻法：用电压表和定值电阻测电阻
安阻法：用电流表和定值电阻测电阻
电阻的测量
伏安法测电阻电流表的内外接法
内接法：测算出的 Rx 的值偏大。
外接法：测算出的 Rx 的值偏小。