17.3 电阻的测量
【学习目标】
1.知道用电流表和电压表测电阻的原理。
2.会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。
3.了解灯泡灯丝电阻的特性。
【重点难点】
1.会使用电流表和电压表测量导体的电阻。
学习内容一:电阻的测量
学习指导:阅读课本P80文字内容与插图,将基本的实验过程用红笔作上记号。
【自学检测】
1.用电压表测出一段导体两端的电压是7.2 V,用电流表测出通过这段导体的电流是0.4 A,这段导体的电阻是多少?
解:由R=得R===18 Ω。
2.使用电流表和电压表来测量电阻阻值的方法叫伏安法。所以伏安法测电阻的原理是R=U/I。
3.在测量的过程中,为了减少误差,我们应该采用多次测量取平均值的方法 。
【合作探究】教师巡视辅导。
1.阅读P80图17.3-1,我们在用伏安法测电阻的时候,需要哪些器材?这些器材应该怎么连接?为了让测量的值更接近于真实值,应该怎么做?
2.以小组为单位设计出用“伏安法”测电阻的电路图,比较一下这些设计方法的优劣,画出本组的电路图。(在PPT上展示右图)
3.动手做一做:对照电路图,选择好正确的量程,连接好实物,
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测量并记录对应的电流与电压值。并根据欧姆定律计算出对应的阻值,完成下面的表格。
1
2
3
4
5
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
4.想一想:在本实验中滑动变阻器起什么作用?
答:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压和电路中的电流,以便进行多次测量。
5.如果将上面的实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法多测量几次,分别计算出小灯泡的电阻,有什么变化规律?
答:小灯泡的阻值是变化的。变化规律是通过的电流越大,灯丝的阻值越大。
6.我们在测量小灯泡的电阻的时候能否采用多次测量取平均值的方法?
答:不能,因为灯丝的电阻受温度的影响不是一个定值,采用多次测量取平均值的方法没有意义。
【展示交流】教师掌握情况。
【精讲点拨】
1.在本实验中,手和眼的分工不同:手移动滑片,眼看电流表和电压表的示数。
2.为了保护电路,滑片先置于阻值最大处,在移动滑片的过程中,要让电路中的电流从最小到逐渐变大。
【即时练习】
完成P81-P82第1、2、3、4题。
【当堂练习】见训练案基础部分
课件17张PPT。第十七章 欧姆定律§17.3 电阻的测量1.“伏安法”测电阻的原理:R=U/I。
2.“伏安法”测电阻的测量工具:电压表和电流表。
3.测定值电阻时多次测量的目的:求平均值以减小实验误差。
4.测灯丝电阻时多次测量的目的:研究灯丝电阻与温度的关系。
5.实验中滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)改变电阻两端电压和通过电阻的电流,实现多次测量。1.测电阻时,并非所有情况下都应将多次测量结果求平均值。
2.测量灯丝电阻时,应逐渐降低灯泡两端电压,而不应逐渐升高灯泡两端电压。【例】有卷长度未知的导线,标签上有“0.01 Ω/m”字样,由于导线较长,不便于直接用刻度尺测量,请你想出一种测量该导线长度的方法。【解析】可利用“伏安法”测出导线的电阻,再求出导线的长度。答案:利用如图所示的电路图,测出导线的电阻R,则导线的长度
l=RΩ/(0.01 Ω/m)=100R m。电流 电压 电压 电流 1.测量电阻的工具:_______表和________表。
2.原理:用______表测出待测电阻Rx两端电压U,用______表测出通过待测电阻Rx的电流I,用公式________算出待测电阻Rx阻值。3.电路图:如右图。
4.滑动变阻器的作用:
(1)___________;
(2)改变______________和____________,从而实现多次测量。
5.连接电路时应注意的问题:
(1)接线过程中,开关处于______状态。
(2)滑动变阻器连入_____________。
(3)先连接电路中_______部分,再将电压表____联在被测电阻两端。保护电路电阻两端电压通过的电流断开阻值最大串联并知识点1 测定值电阻的阻值1.在“用电压表和电流表测电阻的实验”中,用到了如图所示的电路,图中甲是______表,乙是______表,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片后,两表的示数如下图所示,则此时电流是______A,电压是____V,待测电阻约____Ω。电流电压0.36925知识点2 测小灯泡的电阻值2.在“测量小灯泡工作时的电阻”的实验中,图1是小王同学连接的实物电路图。(1)观察实物电路图的连接,有三处错误及不恰当之处,请具体指出。
a._________________________;b.______________________;
c._________________________。
(2)改正错误后,请在图2中画出实验电路图。
(3)调节滑动变阻器的滑片至某点,小灯泡正常发光,电压表、电流表如图3、图4所示,电流表的读数为0.20A,电压表的读数为____V。
(4)根据读取的数据,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。电流表的正、负接线柱接反了电压表量程选择错误滑动变阻器连接错误2.512.53.如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路,有关该实验的以下说法,错误的是( )A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻值可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮D4.用伏安法测电阻时,某同学连接的电路如图所示,开关闭合后( )A.电流表和电压表有示数
B.电流表烧毁
C.电压表烧毁
D.电流表的读数为零D5.(2014,南京)图甲是用伏安法测电阻的实物图,所用滑动变阻器的规格是“20 Ω 1 A”,电源为两节新干电池,待测电阻Rx的阻值约为10 Ω。(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路后,若甲图中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,观察两只电表的示数,发现_____________________
___________________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则Rx的阻值为____Ω。电压表有示数电流表无示数,86.如图甲是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4 V时,灯丝电阻为____Ω;当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻将______,其原因是_____________________________。20变大温度越高,灯丝的电阻越大7.要测量某电阻的阻值,实验桌上有下列器材:电流表A(0~0.6 A)、电压表V(0~3 V)、电源4.5 V、滑动变阻器R、开关、导线、待测电阻Rx(约6 Ω左右)。实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其量程。
(1)根据电路图用笔画线代替导线,将实物电路连接好。(2)实验时,电路中允许通过的最大电流为____A。
(3)在连接电路时,有R1(12 Ω 1 A)和R2(3 Ω 2 A)两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选____。(填“R1”或“R2”)0.5R18.现有12 V的电源,电压表(量程为3 V、15 V两挡)、电流表(量程为0.6 A、3 A两挡)各一个。为了较为准确地测定额定电压为3.8 V的小灯泡在正常工作状态下的电阻值,设计了如图甲所示的电路图,图中滑动变阻器R′的作用是____________。请在图乙中以笔画线代替导线将电路连接完整,要求图中滑动变阻器接入电路阻值最大。实验中电压表的读数为U,电流表的读数为I,定值电阻阻值为R,则小灯泡的电阻值RL可表示为______。保护电路