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14.4 欧姆定律的应用(第1 课时) 学案
班级:___________ 姓名:___________ 使用时间:___________
【学习目标】
1.理解伏安法测电阻的原理。
2.能根据实验原理制订方案、设计电路、选择器材、设定步骤。
3.能利用伏安法正确测量定值电阻和小灯泡的电阻值。
【探究新知】
探究活动一:测量定值电阻的阻值
1、实验原理(伏安法):______________
2.实验电路图(5+1电路):
3.实验数据记录表格:
4.实验步骤:①按电路图连好实物图;②进行实验得出几组数据
探究活动二:测量小灯泡的阻值
1、实验原理(伏安法):______________
2.实验电路图(5+1电路):
3.实验数据记录表格:
4.实验步骤:①按电路图连好实物图;②进行实验测小灯泡在不同亮度下的几组数据。
【典例分析】
例1.在伏安法测小灯泡电阻的实验中:
(1)要测量出小灯泡的电阻,要用________测出小灯泡的______,用_________测出小灯泡的_______。
(2)实验所需的器材有哪些?
(3)实验电路图如何?
例2、伏安法测小灯泡电阻
(1)实验的原理是________;
(2)连接电路时,开关要处于______状态,滑动变阻器的起始阻值要调到_______。
(3)灯泡越亮,电阻越大的原因是____________
例3. 在“伏安法测电阻”的实验中,设计了如图所示的电路图。
①请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。
②按图所示电路连接器材时,开关要处于_______(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最_____(选填“左端”或“右端”)。
③闭合电键,将滑片P缓慢向左移动,电压表的示数将______,电流表的示数将________(选填“增大”或“减小”)。
④以上这种测量电阻的方法叫________。
⑤某次测量时,电压表、电流表的示数如图所示,此时这个电阻R的阻值为_____欧姆。
⑥为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的_______值。
例4.小广用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,电源电压为6V,小灯泡正常发光时的电阻大约为10Ω。现有规格分别为“10Ω,1A”和“20Ω,0.5A”的滑动变阻器各一个。
(1)为完成实验,应该选取规格为“_______”的滑动变阻器;
(2)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接_______;
(3)小广检查电路无误后,闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来先进行的操作应该是________(选填字母);
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片改变小灯泡两端的电压,记录多组对应的电流,并在坐标上作出关系图像,如图丙所示,图乙是电压表示数为2.5V时电流表的示数,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω(结果保留一位小数),小广发现I-U关系图像是一条曲线,原因是_______________________。
【当堂检测】
1.图甲是用伏安法测量某未知电阻阻值的电路图。
(1)根据甲图将乙图实物用笔画线连接起来,要求滑片向右移动时通过电阻的电流变小;( )
(2)本实验要调节滑动变阻器进行多次测量,这样做的目的是 ___________;
(3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,电流表的读数如丙图所示,则电阻的阻值为_______Ω。
2.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉______;团合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最______端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是______。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻Rx=______Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值,这是为了减小测量带来的______。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验______(选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系。
3.科技小组用如图1所示电路“测量定值电阻”的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;______
(2)在连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 ______(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是______(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为______A,则R的阻值是______Ω;
(5)同组的成成说:若将定值电阻换成小灯泡,多测几组数据算出电阻并求出平均值作为小灯泡的电阻值,你认为这种做法______(选填“正确”或“不正确”);原因是_____________________。
4.小亮在做测量小灯泡电阻的实验中,连接了如图所示的实物图,所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应处于 ___________状态;闭合开关前,滑动变阻器应调到最 ___________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,若发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是 ___________;
(3)排除故障后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中,分析并计算表中数据可得出,小灯泡正常发光的电阻为 ___________Ω。
5.小亮做“测小灯泡电阻”的实验时,所用器材有电压为6V的电源,正常工作电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)小亮连接电路时,刚接好最后一根线,就发现小灯泡发光了且电流表示数很大,产生这一现象的原因是:①____________________________________;
②____________________________________;
(2)改正后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片P调到最______(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是____________;
(3)小亮移动滑片P,记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图乙所示的U-I图像,根据图像提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻为______Ω;
6、小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是___________。并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡_________(选填“发光”或“不发光”),电压表_________(选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而_______。在这个图象中,横轴应该表示的是_______(选填“电压”或“电流”)
14.4 欧姆定律的应用(第1 课时) 课后作业
班级:___________ 姓名:___________
1.如图甲是小明测量未知电阻阻值的实物图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为
A,本次测得的阻值为 Ω;
(3)增加几个阻值不同的定值电阻,用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,将替换为阻值为20Ω的定值电阻后,为保持定值电阻两端电压保持2.0V不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当调节。
2.小明同学在测量某个小灯泡电阻的实验中,所使用的电源是两节串联的新干电池,待测的小灯泡的额定电压为2.5V。请你完成下列问题:
(1)如图甲所示的电路,小明在闭合开关前,发现一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画代替导线将图甲的电路正确连接完整 。
(2)正确连接电路后,小明按照正确的实验步骤,规范操作进行实验并根据测量的数据描绘出该小灯泡的I-U图像如图乙所示。依据图像中的相关信息,可计算出该小灯泡正常发光时的电阻为
Ω。
(3)根据图乙及相关物理知识分析可知:图像中A、B两点的电阻大小关系是:RA RB(选填“>”“=”或“<”)。
3.小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池
B.开关一个和导线若干
C.电压表(0~3V,0~15V)
D.电流表(0~3A)
E.滑动变阻器(0~10Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
(1)“伏安法”测量电阻的原理是 。小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外 器材(选填“E”或“F”);
(2)根据设计的实验电路要求,滑片P向右移动时滑动变阻器电阻变小。在闭合开关前,为保护电路 端(选填“G”或“H”)。请用笔划线代替导线连接图甲中最后的一根导线 。
(3)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,电压表有示数,此时电路中的一处故障是 ;
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路
(4)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如图乙所示,Rx是 Ω,实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量,其目的是 。
4.小明用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻,电源电压恒为,小灯泡L标有“”字样,滑动变阻器标有“”字样。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,灯泡亮度变暗,导线不得交叉);( )
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不发光,电压表示数接近,电流表无示数,则故障为小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的图象如图丙所示,通过分析图象,写出一条你发现的结论: 。
14.4 欧姆定律的应用(第1 课时) 学案参考答案
【典例分析】
1、(1)电流表 电流 电压表 电压
(2)电源 电压表 电流表 小灯泡 滑动变阻器 开关 导线 (3)
2、(1) (2)断开 最大 (3)越亮温度越高,电阻越大
3、① ②断开 右端 ③增大 增大 ④伏安法
4、(1)20Ω,0.5A” (2) (3)B (4)11.4 温度影响电阻大小
【当堂检测】
(1) (2) 减小误差 (3)5
2、(1) 右 (2)Rx断路 (3)0.16 10 误差 (4)A
3、(1) (2)断开 B (3)A (4)0.5 5 (5)错误 小灯泡的电阻会随温度改变而改变
4、(1)断开 右 (2)小灯泡断路 (3)10
5、(1)①连接电路时开关未断开 滑动变阻器的起始阻值未调到最大 (2)左 保护电路 (3)12.5
6、(1)电源电压不足3.8V 不发光 有示数 (3)10 (3)变大 电流
14.4 欧姆定律的应用(第1 课时) 课后作业参考答案
1、D
2、
3、 E (2)G (3)C (4)5.5 其目的是多次测量平均值,以减小误差。
4、(1) (2)左 (3) 断路 (4) 0.3 8.3 (5)小灯泡的电阻是变化的
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14.4 欧姆定律的应用(第1 课时)
伏安法测电阻
苏科版九年级上册
内容总览
课标要求
01
学习目标
02
探究新知
03
典例分析
04
课堂总结
05
当堂检测
06
目录
2022新课标要求
3.4.2 知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
学习目标
1 理解伏安法测电阻的原理。
2 能根据实验原理制订方案、设计电路、选择器材、设定步骤。
3 能利用伏安法正确测量定值电阻和小灯泡的电阻值。
新知导入
复习回顾
1、欧姆定律的内容:
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的表达式 I=
新知导入
问题:在某段电路中,一个用电器两端的电压是6V,通过用电器的电流是0.3A,请计算这个用电器的电阻是多少?
20Ω
探索新知
手里有一个定值电阻,我们想知道它的电阻,该怎么办?
要知道它的电阻,应该先测出 和 ,这需要用 和
去测量,测出后再根据_________ 计算出电阻R。
电压U
电流I
电流表
电压表
上面这个题目给了我们什么启示呢??
由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”
探索新知
探究活动:测量定值电阻的阻值
一、实验原理:
伏安法测电阻
二、实验电路图:
三、实验器材:
如电路图中所示
探索新知
四、实验步骤:
1.按电路图连接实物。
2.闭合开关,调节滑动变阻器,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U;
3.根据公式 计算出R 的值,并记录在表格中。
4.调节滑动变阻器,再测几组数据,并计算R 的值。
R=
U
I
探索新知
五、实验注意事项:
1.实验电流表、电压表要调零。
2.连接电路时开关要断开,滑动变阻器起始阻值要调到最大。
3.试触确定电流表、电压表的量程。
4.电压表和电流表连接时要注意“+”进“-”出。
探索新知
六、实验数据记录表格
探索新知
实验视频:伏安法测定值电阻
探索新知
实验动画:伏安法测定值电阻
探索新知
探究活动:测量小灯泡的电阻
电路图
实物图
探索新知
实验视频:伏安法测小灯泡的电阻
探索新知
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2 0.26 7.69
2 2.5 0.28 8.93
3 2.8 0.3 9.33
实验数据:
现象:灯泡上电压越大,灯泡越亮,电阻越大。
原因:灯泡上灯泡越亮,温度越高,电阻越大。
灯泡电阻不取平均值。
典例分析
例1、在伏安法测小灯泡电阻的实验中:
(1)要测量出小灯泡的电阻,要用________测出小灯泡的______,用_________测出小灯泡的_______。
(2)实验所需的器材有哪些?
(3)实验电路图如何?
电流表
电流
电压表
电压
5+1
典例分析
例2、伏安法测小灯泡电阻
(1)实验的原理是________;
(2)连接电路时,开关要处于______状态,滑动变阻器的起始阻值要调到_______。
(3)灯泡越亮,电阻越大的原因是____________
断开
最大
越亮温度越高,电阻越大
典例分析
例3. 在“伏安法测电阻”的实验中,设计了如图所示的电路图。
①请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。
A
V
R
R'
S
P
a
b
c
d
典例分析
②按图所示电路连接器材时,开关要处于_______(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最_____(选填“左端”或“右端”)。
③闭合电键,将滑片P缓慢向左移动,电压表的示数将______,电流表的示数将________(选填“增大”或“减小”)。
④以上这种测量电阻的方法叫________。
断开
右端
增大
伏安法
增大
典例分析
⑤某次测量时,电压表、电流表的示数如图所示,此时这个电阻R的阻值为_____欧姆。
⑥为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的_______值。
5
平均
典例分析
例4.小广用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,电源电压为6V,小灯泡正常发光时的电阻大约为10Ω。现有规格分别为“10Ω,1A”和“20Ω,0.5A”的滑动变阻器各一个。
典例分析
(1)为完成实验,应该选取规格为“_______”的滑动变阻器;
(2)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接_______;
(3)小广检查电路无误后,闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来先进行的操作应该是________(选填字母);
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
“20Ω,0.5A”
B
典例分析
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片改变小灯泡两端的电压,记录多组对应的电流,并在坐标上作出关系图像,如图丙所示,图乙是电压表示数为2.5V时电流表的示数,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω(结果保留一位小数),小广发现I-U关系图像是一条曲线,原因是________。
11.4
温度影响电阻大小
课堂总结
1、实验原理:
伏安法测电阻
2、实验器材:5+1
3、实验电路图:除 外串联。
4、实验步骤
按电路图连好实物图
进行实验得出几组数据
V
当堂检测
1.图甲是用伏安法测量某未知电阻阻值的电路图。
(1)根据甲图将乙图实物用笔画线连接起来,要求滑片向右移动时通过电阻的电流变小;( )
当堂检测
(2)本实验要调节滑动变阻器进行多次测量,这样做的目的是 ___________;
(3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,电流表的读数如丙图所示,则电阻的阻值为 ___________Ω。
减小误差
5
当堂检测
2.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
当堂检测
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉______;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最______端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是______。
右
Rx断路
当堂检测
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻Rx=______Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值,这是为了减小测量带来的______。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验______(选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系。
0.16
10
误差
A
当堂检测
3.科技小组用如图1所示电路“测量定值电阻”的阻值。
当堂检测
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;______
(2)在连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 ______(选填“A”或“B”)端;
断开
B
当堂检测
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是______(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为______A,则R的阻值是______Ω;
(5)同组的成成说:若将定值电阻换成小灯泡,多测几组数据算出电阻并求出平均值作为小灯泡的电阻值,你认为这种做法______(选填“正确”或“不正确”);原因是_____________________。
A
0.5
5
错误
小灯泡的电阻会随温度改变而改变
当堂检测
4.小亮在做测量小灯泡电阻的实验中,连接了如图所示的实物图,所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应处于 ___________状态;闭合开关前,滑动变阻器应调到最 ___________(选填“左”或“右”)端;
断开
右
当堂检测
(2)闭合开关,若发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是 ___________;
(3)排除故障后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中,分析并计算表中数据可得出,小灯泡正常发光的电阻为 ___________Ω。
实验次数 1 2 3
U/V 2.0 2.5 2.8
I/A 0.22 0.25 0.26
R/Ω
小灯泡断路
10
当堂检测
5.小亮做“测小灯泡电阻”的实验时,所用器材有电压为6V的电源,正常工作电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
当堂检测
(1)小亮连接电路时,刚接好最后一根线,就发现小灯泡发光了且电流表示数很大,产生这一现象的原因是:①______;②____________________________;
(2)改正后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片P调到最______(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是______;
(3)小亮移动滑片P,记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图乙所示的U-I图像,根据图像提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻为______Ω;
连接电路时开关未断开
滑动变阻器的起始阻值未调到最大
左
保护电路
12.5
当堂检测
6、小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
×
当堂检测
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是___________。并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡_________(选填“发光”或“不发光”),电压表 _________(选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。
电源电压不足3.8V
不发光
有示数
当堂检测
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而_______。在这个图象中,横轴应该表示的是_______(选填“电压”或“电流”)
10
变大
电流
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