(共18张PPT)
第3节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第十六章 探究电路
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本课小结
我们一起来闯关
学会用“伏安法”测量电阻;通过实验探究,巩固和加深对欧姆定律的理解,进一步掌握使用电压表、电流表和滑动变阻器的方法。
01
能运用欧姆定律等设计方案、实施探究活动;体会多次测量求取平均值减小误差的方法。
02
03
会根据实验要求选择实验器材,规划实验步骤,连接器材进行实验,收集实验数据,能分析处理实验数据,具有初步的数据处理能力。
素养目标
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观看一段视频:
在没有学到电阻表的情况下,如何测量导体电阻呢?
这种方法叫……
一、测量:用电流表和电压表测量电阻
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1.以学生活动的方式做好实验前准备:
电压
(1)说一说原理:
由欧姆电流分析:
电压表
电流表
“伏安法”
(2)演一演仪器使用:找同学分别代表下列一件仪器,阐述下列仪器在使用过程中有什么要求或注意事项,请说出来与大家分享。
①同学甲:我是开关,使用我时要注意: 。
②同学乙:我是电流表,使用我时要做到:
。
③同学丙,我是电压表,使用我时要做到:
。
④同学丁:我是滑动变阻器,使用我时要做到: 。
连接电路时要断开
使用前调零;串联接入,“+”进“-”出,不超量程
使用前调零;并联接入,“+”进“-”出,不超量程
串联接入;“一上一下”接线;“近小远大”变阻;闭合开关前滑片调至最大阻值处
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(3)争一争:给滑动变阻器争取一个上场表演的机会:
滑动变阻器有什么作用?该实验需不需要滑动变阻器?使用滑动变阻器能起到什么作用?
2.实验目的
用电流表和电压表测量电阻的阻值。
3.实验器材
需要的实验器材: 。
滑动变阻器能改变电阻两端的电压及电路中的电流;需要滑动变阻器;通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压和电流,测量出多组数据,可以求取平均值,减小误差。
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻
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实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值/Ω
1
2 3 4.实验设计
(1)参考课本P104图16—19设计电路图。
(2)设计记录数据表格:
5.实验步骤
(1)按设计电路图组装器材。
(2)检查无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,待电压表示数合适时停止调动,读取并记录电压值和对应的电流值。
(3)调节滑动变阻器滑片,改变电阻两端电压和电路中电流,重复步骤(2)两次。
(4)整理仪器。
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6.分析数据,得出结果
(1)根据
计算三次电阻值,再根据
求三个电阻值的平均值作为最后电阻的阻值。
(2)定值电阻的阻值为: 。
7.交流讨论
交流讨论测量过程中误差产生的原因,提出减小测量误差的方法。
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二、拓展探究:电阻串联和并联后的等效电阻
1.等效电阻:指导学生阅读课本P105“拓展一步”部分内容。
(1)如果用一个电阻 R 代替两个串联的电阻 R1、R2 接入电路后,电路的状态不变,R就叫做这两个串联电阻R1、R2的总电阻,R1、R2是两个分电阻。如下图:
(2)如果用一个电阻 R 代替两个或并联的电阻 R1、R2 接入电路后,电路的状态不变,R也叫做这两个并联电阻R1、R2的总电阻,R1、R2也是两个分电阻。如下图:
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2.电阻的串联
(1)电阻串联后跟总电阻有什么样的关系呢? 分析下图:
电阻串联之后相当于增加了导体长度,我猜想总电阻会 。
(2)设计实验探究:
①把两个电阻R1、R2 串联接入电路,用电流表测量串联部分的电流I,用电压表分别测量R1、R2以及串联电路的总电压U1、U2、U。如下图所示:
变大
、
、
由 分别计算出R1、R2 及R的电阻值,分析数据
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(3)利用欧姆定律和串联电路电流、电压关系理论推导:
(4)结论:两个串联电阻的总电阻等于这两个电阻之和。
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2.电阻的并联
(1)电阻并联后跟总电阻有什么样的关系呢? 如下图图示,电阻并联之后相当于增加了导体的横截面积,我猜想总电阻会 变小 。
(2)设计实验探究:
①把两个电阻R1、R2 并联接入电路,用电流表分别测量R1所在支路、R2所在支路及干路中电流I1、I2、I,用电压表测量电路两端的总电压U。如下图所示:
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②由 分别计算出R1、R2 及R的电阻值,分析数据。
(3)利用欧姆定律和并联电路电流、电压关系理论推导:
(4)结论:两个并联电阻的总电阻的倒数等于这两个电阻的倒数之和。
课堂小结
原理
电压表
电流表
伏安法
实验目的
实验器材
电路图
实验步骤
多次测量求平均值
电阻的串、并联
我们一起来闯关
1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列关于滑动变阻器作用的说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.使电压表和电流表的读数更加准确
C.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
D.只能使电阻两端的电压升高,通过电阻的电流变大
2.如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
C
A
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3.如图所示,电源电压保持不变,为使电流表的示数略有增加,则给R0( )
A.串联一个比R0小得多的电阻 B.串联一个比R0大得多的电阻
C.并联一个比R0小得多的电阻 D.并联一个比R0大得多的电阻
4.如图所示是“用电压表和电流表测量电阻”的电路图,电流表应该接在 2(选填“1”或“2”)处。某次测量时,电压表示数为3V,电流表指针位置如图乙所示,则本次测得R2的阻值是 Ω
6
D
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5.小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于 状态,
滑动变阻器的滑片P应放在阻值最 的位置。
(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表 示数,电压表 示数。(以上两空均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为3V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω 。
(5)同组小红同学继续向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
大
开路
有
无
15
A
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6.小明同学在做“伏安法”测电阻的实验时,发现测量值和真实值之间总是存在一定的差异;经查阅资料得知,原来电流表和电压表都是有电阻(内阻)的;电压表的内阻很大,电流表的内阻很小,正是电表内阻的存在,才导致了这种差异;如图是该同学设计的测量电表内阻的电路图,电源电压U=4.5V,电阻R=40Ω,接通电路后电流表示数为0.12A,电压表示数为4.4V,求:
(1)电流表的内阻(结果保留二位小数);
(2)通过电压表的电流;
(3)电压表的内阻。
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