沪科版九年级物理第十五章探究电路第三节“伏安法”测电阻课件

(共20张PPT)
探究电路
第三节　“伏安法”测电阻
新知 自主预习
知识点 测量小灯泡的电阻
(1)提出问题:如何用　　　　表和　　　　表测量一段导体的电阻
(2)方法:　　　　　　　　。
(3)原理:　　　　　　　　　。
(4)电路图如图所示。
电压
电流
伏安法
(5)器材:电池组、小灯泡、　　　　　　　　、　　　　　　、
　　　　　　　、开关各一个、导线若干。
(6)实验步骤
实验数据记录表格如下:
次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
滑动变阻器
电压表
电流表
重难 合作探究
探究问题 伏安法测电阻
【例题】 下图甲是用“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,若图甲中导线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。
答案: (1)如图所示
(2)电流表无示数,电压表有示数
(3)8
解析: (1)滑动变阻器的连接方式是“一上一下”,题图中已经连接了C接线柱,则另一接线柱应是A、B中的一个;要使滑片向B滑动而电阻变大,只能连接A接线柱,如图所示;(2)若a内部断路,则相当于将电压表、滑动变阻器和电流表串联在电路中,此时电压表示数约为电源电压,由于电压表的内阻很大,电流表几乎没有示数;(3)电源为两节新干电池,电压为3 V,则电压表应选用0~3 V的量程,由题图乙可知,其示数为2.4 V;待测电阻Rx的阻值约为10 Ω,则电路中的最大电流小于0.6 A,所以电流表应选用 0~0.6 A的量程,由题图
丙可知,其示数为0.3 A,则Rx的阻值为
变式训练 小强要测一个定值电阻的阻值。
(1)实验的实物图如图所示,图中乙是　　　　。请将电路连接完整。连接电路时,开关应　　　　。连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近3 V,出现故障的原因可能是　 。
(2)排除故障后,调节滑动变阻器,电流表的示数如图所示,为　　　　A,电压表的示数如图所示,为　　　　 V。由此求出待测电阻为　　　　Ω。至此,小强说已经完成实验,同组的小聪认为不妥,因为　　　　　　　　　　　　　　　。
答案: (1)电流表　如图所示　断开(或打开)　待测电阻处开路(或断路)
(2)0.24　2.4　10　没有多次测量取平均值,减小误差
解析: (1)分析实物图可以看出:电表乙串联接入电路,由此可以判断乙表是电流表;电路连接如答案中图,将滑动变阻器正确接入电路是连接的关键,滑动变阻器的接线柱应一上一下接入电路;电路连接过程中开关应该是断开的;闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近 3 V,电压表测定值电阻的电压,出现故障的原因可能是定值电阻开路。
基础 限时达标
1.在用“伏安法”测电阻的实验中,下列操作中有问题的是(　　)
A.连接线路的过程中,开关应处于断开状态
B.连接线路的过程中,滑动变阻器的滑片要放在最大电阻的位置
C.电流表串联在被测电路中,电压表并联在被测电阻两端
D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池的正、负极对调
答案: D　
解析:选项D中把电池的正、负极对调后,电流表的指针会正常,但电压表的指针会反向偏转。
2.一名学生用伏安法测电阻的阻值时,不慎将电压表和电流表的位置接反了,但量程选择正确,如图所示。当开关S闭合时可能发生的后果是(　　)
A.电流表被烧坏
B.电压表被烧坏
C.两表都被烧坏
D.以上现象都不会发生
答案: D　
解析:由题图可知,电压表串联接入电路,由于电压表的电阻很大,电路中的电流会很小,通过电流表的电流很小,电流表不会损坏,故A错误;由于电压表量程选择正确,电压表也不会损坏,故B错误;因此两表都不会损坏,故C错误,D正确。
3.小明设计并连接了如图甲所示测量电阻的电路,所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计或连接上存在的一个问题: 　 ;
经改正后,所测得的数据绘出的图像如图乙所示,该待测电阻的阻值为
　　　　Ω。
答案: 电流表正、负接线柱接反了(或缺少滑动变阻器)　5
解析: 观察题图甲中各元件的接法可知,电流表的正、负接线柱接反了;缺少滑动变阻器,无法改变电阻两端的电压,不能实现多次测量求平均值减小误差的目的。由题图乙可知,当电压为1.0 V时,电流为0.2 A,由欧姆定律可得,电阻为5 Ω。
4.在用电压表和电流表测电阻的实验中:
(1)这个实验根据　　　　定律,用电压表测电阻两端电压,用电流表测通过电阻的电流,从而求出电阻,这种方法叫　　　　　　　　。在实验前要选好器材,并了解电压表和电流表的　　　　。
(2)连接电路后,闭合开关,电流表指针偏转如图所示,原因是　 。
(3)纠正错误后,测得的数据如下表,请在下表的空白处填上正确的数值。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻R平均值/Ω
1 4.8 6.0
2 5.5 0.9 6.1
3 6.4 1.1 5.8
答案: (1)欧姆　伏安法　量程　(2)电流表接在小量程(或电路中电流过大等)　(3)0.8　6.0
解析: (1)利用电压表和电流表测量电阻前,要了解两种仪表的量程。(2)由图示可知,开关闭合,电流表的指针迅速摆动到表盘右边没有刻度的地方,说明电流表所用量程较小,或电路中电流过大。(3)第1次的电流值为
I= =0.8 A;第1次测出的电阻为R1=6.0 Ω,第2次测出的电阻为R2=6.1 Ω,第3次测出的电阻为R3=5.8 Ω,那么三次测量的平均值为R=
≈6.0 Ω。