17.3 电阻的测量 课件(共30张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共30张PPT)
电阻的测量
第3节
第十七章　欧姆定律
1.正确使用电流表、电压表
(1)电流表使用要注意以下几点：
①与被测用电器 (选填“串联”或“并联”)。
②电流从 接线柱流入，从 接线柱流出。(均选填“正”或“负”)
③所测电流不能超过电流表的 。
④不能直接接到 的两极上。
串联
正
负
量程
电源
(2)电压表使用要注意以下几点：
①要测哪部分电路两端的电压，电压表必须与该部分电路 (选填“串联”或“并联”) 。
②应当使电流从其 接线柱流入，从 接线柱流出。(均选填“正”或“负”)
③通过试触，选择合适的 。
并联
正
负
量程
2.请按照如图所示电路图，用笔画线代替导线连接实物图。
答案
3.如图所示，电源电压保持不变。小华按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数、电流表示数如图乙所示，则电阻Rx的阻值是多少？
探究　伏安法测电阻
一、设计实验
1.实验原理：____________。根据此公式，要测量电阻先要测出哪些物理量？ 需要哪些器材？
提示　测电阻的原理为：R＝ ，由此可以看出，只要测出了电流和电压，就可以间接测出导体的电阻，需要电流表、电压表。为了测量多组数据，需要多次改变被测电阻的电压和电流，为此实验时还需要滑动变阻器。
2.请设计实验电路图。并设计一个记录数据的表格。
提示
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R′/Ω



二、进行实验与收集数据
1.连接电路和进行实验时需要注意的问题：
(1)连接电路时，开关应处于______状态。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________处。
(3)实验中如何确定电流表和电压表的量程？
断开
阻值最大
答案　根据电源电压选择电压表量程，电流表可采用试触法或计算估测法选择量程。估测法是利用欧姆定律求出电路中的电流最大值，电流表的量程要大于电流最大值。电压表、电流表的量程选择应适当，一般以电表指针偏转过半为宜。
2.按照设计的电路图连接实物，进行实验，改变待测电阻 ，分别记录三组对应的电压值和电流值，将测量数据记录在表格中。
两端的电压
四、交流与评估
1.在实验中，使用滑动变阻器有什么作用？
三、分析数据
根据每组数据，分别求出电阻值，最后求出 ，作为待测电阻的阻值。
平均值
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接入电路的电阻，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。
2.如何使测得的电阻值误差最小？
提示　多次测量，取电阻的平均值。
五、拓展实验
把定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据，分别计算出小灯泡的电阻，每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律？思考讨论出现这种现象的原因，能否求小灯泡的电阻的平均值？多测几组数据的目的是什么？
提示　电阻不同，随着亮度增加电阻增大；灯丝的电阻随温度升高而增大，因为灯丝的电阻受温度影响，故不能求灯丝电阻的平均值。测灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找电阻与温度之间的关系。
例1　小梦按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为____ A，电压表的示数为_____ V，电阻R的阻值为___ Ω。
0.4
2.0
5
例2　在“测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是(　　)
A.电流表烧坏，电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0，电压表示数为电源电压值
D.电流表示数为0，电压表示数为0
C
例3　在“伏安法测电阻”的实验中，电源使用两节新干电池，被测电阻的阻值约为5 Ω，滑动变阻器的规格是“10 Ω　1.5 A”。
(1)图甲是没有连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
答案　如图所示
解析　由题图甲知，滑动变阻器已接了上面
一个接线柱，滑片放置在了最右端，为了使
滑动变阻器连入电路的电阻值最大，开关右
接线柱应该连接到滑动变阻器下方的左侧接
线柱。
(2)电路连接正确，实验数据记录如表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，请指出并说明判断依据。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流/A 0.12 0.24 0.36 0.48
答案　第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A
解析　由表格中数据知，当电压为1.2 V时，电流为0.24 A，
滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，当其阻值最大时，电阻两端的电压最小，
最小电压UR＝IR＝0.2 A×5 Ω＝1 V，
由于第一组数据，其电压值和电流值都低于可能达到的最小电压和电流，所以有拼凑的嫌疑。
1.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，滑片就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
D
解析　连接电路时，开关应断开，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。
2.某同学用伏安法测小灯泡的电阻，如表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。
电压U/V 1 2 3
电流I/A 0.22 0.30 0.34
电阻R/Ω 4.55 6.67 8.82
答案　问题：灯泡的电阻随灯泡两端电压的增大而增大。
原因：当灯两端电压升高，灯丝温度升高，灯泡的电阻随之增大。
3.小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数为电源电压。则故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮的原因。
答案　(1)电压表串联在电路中了；
(2)小灯泡断路；
(3)连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。
4.在“伏安法”测电阻的分组实验中：
(1)按图甲接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至_____ (选填“左”或“右”)端，使其连入电路的电阻值最大，从而_________。
右
保护电路
解析　在闭合开关之前，为保证安全，应将滑动变阻器全部电阻接入，即滑片应滑到右端，其作用为保护电路；
(2)老师巡回指导时，发现某一小组的实验电路图如图乙所示，原来他们认为Rx两端的电压可以等于电源(两节串联干电池)电压3 V减去电压表的示数。在老师指导下，他们闭合开关后实测了电源两端的电压，发现其值小于3 V，说明他们的方案是________(选填“可行”或“不可行”)的。
不可行
解析　由题图乙可知，电压表并联在滑动变阻器两端，在电源电压不足3 V时，利用3 V减去滑动变阻器两端电压的方法，无法准确得出Rx的电压，故他们的方案不可行。
5.在测量小灯泡的电阻实验中。已知电源电压为6 V，小灯泡标有“2.5 V”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整。
答案　如图所示
解析　因小灯泡标有“2.5 V”，即小灯泡正常发光时的电压为2.5 V，故电压表应选“0～3 V”的量程。由题图乙电流表的接线柱可知，电流表应选“0～0.6 A”的量程；滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式。
(2)若连接电路后闭合开关，小灯泡很暗。移动滑动变阻滑片也不能改变小灯泡的亮度。分析产生这种现象的原因。
答案　滑动变阻器连接了下面两个接线柱，相当于定值电阻
解析　小灯泡发光说明电路是连通的，没有断路。移动滑动变阻器滑片无法改变小灯泡的亮度，说明连入滑动变阻器接线柱连接错误，同上或同下。又因小灯泡暗，说明电路中电阻很大，滑动变阻器接入电路中的接线柱应为“同下”。
(3)排除故障后，继续进行实验。移动滑动变阻滑片，观察小灯泡的亮度。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。则小灯泡正常发光时的电阻为________。
6.25 Ω