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人教版物理(新教材)九年级全册
第3节 电阻的测量
第十七章 欧姆定律
核心素养目标
1.物理观念
2.科学思维
培养学生运用科学方法思考和解决问题的能力，使其能够理解并运用电阻的串并联规律。
3.科学探究
通过电阻的测量实验，培养学生的实验操作能力、数据处理能力和问题解决能力。
4.科学态度与责任
通过实验和问题讨论，培养学生的合作意识、批判思维和科学态度，使其能够积极参与物理学习并形成对科学的正确认识。
帮助学生建立和巩固对电阻概念的理解，使其能够运用欧姆定律分析电路中的物理现象。
教学重点01①伏安法测量电阻：掌握利用伏安法测量电阻的实验步骤、数据处理方法；②欧姆定律的应用：通过电阻的测量，深入理解欧姆定律及其应用；教学难点02①电阻的测量原理：理解并掌握利用伏安法测量电阻的原理和方法；②数据处理能力：培养学生正确处理实验数据，求解电阻值的能力；实验操作技能：培养学生的实验操作能力，养成良好的实验操作习惯。教学重点难点课堂导入
小苏收拾家里时，发现有一台老式坏了的收音机，于是决定尝试将其修复。经过检查，发现一只标注模糊的电阻引线断了，需要更换。
怎样才能知道它的阻值呢？
探究新知
根据欧姆定律，可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。 这种测量电阻的方法称为伏安法。
伏安法电阻的测量
假如小苏测得损坏电阻两端的电压为3V，通过的电流为0.2A。
由 可得，电阻的阻值为
I =
U
R
R =
U
I
=
3V
0.15A
=
20Ω
小苏可以选择更换一个新的阻值为20Ω的电阻，修好收音机。
你知道这种方法叫什么吗？
探究新知
演示实验
【实验】用电流表和电压表测量电阻
实验原理
实验思路
①根据伏安法测量电阻的原理设计电路，通过测量电阻器两端的电压和通过的电流，利用欧姆定律算出电阻。
②为了减小误差，实际测量中可根据滑动变阻器来改变待测电阻器两端的电压，多次测量电压及电流，分别算出相应的电阻，求出电阻的平均值。
R
P
A
S
V
实验电路图
探究新知
实验器材
电压表、电流变、电源、开关、导线、电阻、滑动变阻器。
实验过程
①根据电路图将待测电阻器、电压表 、电流表及滑动变阻器等接入电路。
② 改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组电压、电流数据，并记录。
③根据每组数据算出相应的电阻，然后求出电阻的平均值，得到电阻器的电阻。
实物图
探究新知
电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
①
②
③
电阻平均值R/Ω
1
10
2
3
0.1
0.2
0.3
10
10
平均电阻R=
R1+R2+R3
3
=
10Ω+10Ω+10Ω
3
=
10Ω
10
分析论证
改变
不变
证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。
当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也改变，而电压与电流的比值不变，即电阻阻值不变。
探究新知
交流与合作
实验过程中需要注意哪些问题：
1. 连接电路是应保持开关处于断开状态。
2. 选择电压表和电流表的时应注意测量范围。
3. 使用滑动变阻器之前要先想好，朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大。 闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。
探究新知
【学习任务一】伏安法测电阻
小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端
B．电流表的量程应该选择0 3A
C．图乙中电压表的读数为2.3V
D．多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
C
探究新知
解：分析电路图，电路为串联电路，电流表测量电路中电流，电压表测量电路两端电压：
A、为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态，滑动变阻器应放在阻值最大处，结合题目中图即远离下接线柱，移至b端；故A错误。
B、根据串联电路电阻规律和欧姆定律知：电路中最大电流为 ，故电流表应选0～0.6A；故B错误。
C、电源电压为3V，故电压表所选量程为0～3V，故此时电压表示数为：2.3V；故C正确。
D、伏安法测电阻多次测量求平均值的目的是减小误差。故D错误。
故选：C。
探究新知
【变式训练】伏安法测电阻
小刘同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知Rx为待测定值电阻，电源电压恒为5V，滑动变阻器R标有“30Ω 1.5A”字样，闭合开关S，移动滑片P，得到如表实验数据，下列关于实验的说法正确的是（ ）
A．图中的甲是电压表、乙是电流表
B．实验表格中的所有实验数据均是本实验中真实测得的
C．序号2实验中，待测电阻与滑动变阻器的阻值之比为2：3
D．多次测量实验数据的目的是为了寻找普遍规律
C
探究新知
解：A、电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，所以加电表是电流表，乙电表是电压表，故A错误；B、由表格数据知：当定值电阻阻值最小时，此时滑动变阻器的阻值最大，根据串联分压可知，
≈36.4Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以第1次实验不是真实测出，故B错误；
C、根据串联分压可知 ，代入第2次数据可知， ，故C正确；
D、实验需要多测几组数据的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D错误。
故选：C。
探究新知
将上述实验中的电阻器换成小灯泡，用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，比较计算出的几个数值。每次算出的电阻相同吗？
探究新知
演示实验
【实验】伏安法测量小灯泡的电阻
实验原理
实验器材
电压表、电流表、电源、开关、导线、小灯泡、滑动变阻器。
探究新知
实验过程
①按电路图连接实物。
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示数。
③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。
实物图
P
A
S
V
L
实验电路图
探究新知
探究新知
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1 1.5 1.8 2 2.2
电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.27 0.28
电阻R/Ω 3.12 5 6.22 6.91 7.14 7.57
小灯泡电阻随着电压和电流的变化而发生变化（变大）。
你知道这是为什么吗？
灯泡亮度 很亮 亮 微亮 微暗 暗 很暗
探究新知
当小灯两端电压越大，电流变大，小灯泡变亮，温度升高，小灯泡电阻变大。
小灯泡电阻的变化与温度变化有关。
探究新知
灯泡的灯丝由暗变亮的过程，即灯丝的温度逐渐升高的过程。
在上面的实验中，如果用电压传感器和电流传感器替代电压表和电流表，逐渐增大灯泡两端的电压，让灯丝由暗变亮，直至正常发光，在这个过程中，传感器采集数据并传到计算机，作出的电压—电流图像如图所示：
灯丝的电阻随温度升高而增大。
探究新知
交流与合作
伏安法测量小灯泡电阻实验中的电路故障分析
故障 原因
闭合开关，灯泡不亮，
电流表、电压表有示数。
①滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大（移动滑片观察灯泡是否发光）；②电源电压过低。
闭合开关，灯泡不亮，
电流表、电压表无示数。
①电源无电压或电源断路；
②灯泡以外电源由断路。
闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转并接近电源电压。
闭合开关，灯泡不亮，
电流表有示数，电压表无示数。
①灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；
②电流表与电压表互换，实际是电压表串联在电路中。
①灯泡短路或电压表短路。
②电压表接在了滑动变阻器两端。
灯泡不亮
P
A
S
V
L
探究新知
故障 原因
灯泡发光较暗，两表示数较小，滑动滑片，电表示数和灯泡亮度无变化。
①滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大（移动滑片观察灯泡是否发光）；②电源电压过低。
灯泡发光较亮，两表示数较大，滑动滑片，电表示数和灯泡亮度无变化。
滑动变阻器同时接入下面两个接线柱。
电流表或者电压表反方向偏转。
①电流表或电压表选择的量程都很大；
②电源电压过低。
灯泡亮，电表问题
电流表或者电压表偏转角度很小。
正负接线柱接反了。
①量程选择过小；②电路中出现短路或者断路；③电源电压过大。
电流表或电压表指针偏转超过最大刻度。
①连接电路时，开关未断开；
②电路中某处接触不良。
连接电路时，连接完最后一根导线，灯泡即发光，电表指针来回摆动。
探究新知
故障 原因
滑动变阻器滑动滑片时，
电表示数以及灯泡亮度无变化。
滑动变阻器连接错误，使滑动变阻器变成了定值电阻或导线。
无论怎么调节滑动变阻器，
电压表示数总小于小灯泡正常工作电压。
电源电压过低，需更换电源。
无论怎么调节滑动变阻器，
电压表示数总大于小灯泡正常工作电压。
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有设置阻值最大处或滑动变阻器接入了上面两接线柱。
滑动变阻器问题
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍然有示数。
电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小。
探究新知
【学习任务二】伏安法测小灯泡的电阻
东东老师在做“测量小灯泡正常发光的电阻”演示实验时，针对实验中遇到的问题，让同学们自己解释了相关现象，下列解释正确的是（ ）
A．按要求规范连接电路，实验开始，闭合开关，灯泡不发光，电路可能是正常的
B．电压表、电流表的量程选大了
C．若出现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数的现象，说明灯泡的灯座短路了
D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，两个表的示数都变小
C
探究新知
解：A．按要求规范连接电路，实验开始，闭合开关，灯泡不发光，闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大值处，电路中的总电阻变大，由电流 知，电路中电路较小，小灯泡的实际功率较小，造成小灯泡不发光，也可能时灯泡故障或电路故障引起，故A说法正确；
B.实验中电压是由两节干电池左侧，电压表可以选用0-3V，小灯泡的额定功率未知，无法判断电路中电流的最大值，不能说电流表量程选大了，故B错误；
C.灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表由示数，说明电压表两个接线柱到电源两端通路，可以判断时小灯泡断路，故C错误；
D.滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入的电阻变小，电流中的电流变大，小灯泡两端的电压变大，两个电表示数都变大，故D错误。
故选：A。
探究新知
【变式训练】伏安法测小灯泡的电阻
如图所示，小莉同学用“伏安法”测正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时，电压表示数为2.8V，这时应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“左”或“右”）适当移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω。
5
右
探究新知
解：电压表示数为2.8V，高于灯泡的额定电压，由串联分压的特点可知，应向右移动滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器连入电路的阻值，减小灯泡两端的分压，直至电压表示数为2.5V。图中电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，则小灯泡正常发光时的电阻：
故答案为：右；5。
探究新知
特殊方法测电阻
如果实际测量中缺少电流表，可以用一只电压表和一只已知阻值的电阻R0测量未知电阻的阻值吗？画出电路图，实际做一做。
根据串联电流相等，可以用电压表和已知电阻R0进行连接，计算出电路电流I，用电压表测量电阻R0的电压U0，再测量待测电阻的电压Ux，由欧姆定律即可求出电阻阻值，如图所示：
Rx
S
V
R0
V
1.缺电流表测电阻
Rx ==
探究新知
如果实际测量中缺少电压表，可以用一只电流表和一只已知阻值的电阻R0测量未知电阻的阻值吗？画出电路图，实际做一做。
根据并联电路电压相等，可以用电流表和已知电阻R0进行连接，测出经过电阻R0的电流I0，计算出待测电阻两端电压，再用电流表测量经过待测电阻的电流Ix，由欧姆定律即可求出电阻阻值，如图所示：
2.缺电压表测电阻
Rx
S
A
R0
A
Rx ==
探究新知
【学习任务三】特殊方法测电阻
除了用电流表、电压表测电阻外，我们还有其他测电阻的特殊方法。
（1）如果电流表损坏，但能提供另一只电压表，且滑动变阻器的最大阻值R0已知，你能利用两只电压表测量电阻Rx的阻值吗？请完成你设计的实验方案。
测出：_____________两端的电压U0、______两端的电压U
滑动变阻器
电阻Rx
所测电阻的表达式：Rx=__________
探究新知
（2）如果电压表损坏，但能提供另一只电流表，且滑动变阻器的最大阻值R0已知，你能利用两只电流表测量电阻Rx的阻值吗？请完成你设计的实验方案。
测出：_____________两端的电压U0、______两端的电压U
所测电阻的表达式：Rx=__________
滑动变阻器
电阻Rx
探究新知
解：（1）测量电阻时，如果电流表损坏，但能提供另一只电压表，且滑动变阻器的最大阻值R0已知，我们可以利用串联电路的等流特点，进行测量，
实验电路图： 实物图：
实验时，我们把滑动变阻器电阻调到阻值最大，测量出滑动变阻器两端的电压U0，电阻Rx的两端的电压U，根据串联等流可得： ，所测电阻的表达式：
探究新知
（2）测量电阻时，如果电压表损坏，但能提供另一只电流表，且滑动变阻器的最大阻值R0已知，我们可以利用并联电路的等压特点，进行测量：
实验电路图： 实验电路图：
实验时，我们把滑动变阻器电阻调到阻值最大，测量出通过滑动变阻器的电流I0，通过电阻Rx的电流I，根据并联等压可得：I0R0=IRx，所测电阻的表达式：
探究新知
电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量，那么电阻的大小是否能用仪器直接剧量呢？
用于测量电阻的仪器——数字多用表
通常情况下，应用伏安法测电阻并不是很方便，人们常用多用电表来测量电阻。多用电表是一种能测电流、电压和电阻等电学量的仪表。多用电表有多个挡位和测量范围。当选择开关拨到电阻挡时，可以直接读出被测导体的阻值。请阅读多用电表的说明书，试着测量某电阻的阻值。
科学世界
课堂小结
电阻的测量
实验：伏安法测量电阻的阻值
实验原理
实验电路图
实验结论
实验：伏安法测量小灯泡的电阻
实验原理
实验电路图
实验结论
特殊方法测量电阻
缺电压表测量电阻
缺电流表测量电阻
1.（2024秋 锦江区期末）如图所示，是“用电压表和电流表测量定值电阻的阻值”的实验电路图。对该实验的操作和分析，下列选项正确的是（ ）
A．连接电压表时，一定要选用较小的量程
B．闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P位于a端
C．若被测电阻断路，闭合开关后电压表和电流表均无示数
D．为了得到比较准确的电阻值，应多次测量求平均值
课堂练习
D
解：A、测量未知电阻的电压，不一定非要选择电压表的小量程，故A错误；
B、闭合开关前，滑动变阻器的滑片要放在最大阻值处，由图可知，滑片应该放在b端，故B错误；
C、若被测电阻断路，电压表有示数，接近电源电压，电流表无示数，故C错误；
D、为了得到比较准确的电阻值，应多次测量求平均值，故D正确。故选：D。
点评：本题考查了测量电阻大小的知识，属于基础题目。
2.（2025 青羊区校级模拟）用伏安法测量导体的电阻实验时，小明的实验方案和操作过程均正确，实验中所用的电流表、电压表以及两表的连接和示数如图所示。此时待测电阻的阻值为______Ω，此实验中进行多次实验的目的是_________________。
50
课堂练习
点评：本题考查伏安法测电阻的方法，为基础题。
解：电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流为0.2A，电压表选用大量程，分度值为0.5V，
电压为10V，由欧姆定律待测电阻的阻值为
此实验中进行多次实验的目的是取平均值减小误差。故答案为：50；取平均值减小误差。
取平均值减小误差
3.（2013秋 自贡期末）进行物理实验时，正确的操作是获取实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中，下列操作中有问题的是（ ）
A．连接电路的过程中，开关应处于断开状态
B．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，将电池正、负极对调
C．电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联
D．连接电路的过程中，滑动变阻器要全部连入电路
B
课堂练习
解：A、为防止连接错误，造成电路中电流过大烧坏用电器，连接电路的过程中，开关应断开，正确；
B、试触时发现电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱反接了，若此时将电池正、负极对调，虽然满足了电流表的接法，但又会导致电压表的接线柱反接，故此方法不正确。
C、根据电压表和电流表正确使用可知，电流表要与待测电阻串联，电压表要与待测电阻并联，正确；
D、为防止电路中电流过大烧坏用电器，连接电路时，滑动变阻器应处于最大阻值处，正确。
故选：B。
点评：本题考查了用电压表和电流表测小灯泡电阻实验的注意事项，以及电流表、电压表的正确使用；这都是我们需要掌握的内容，也是中考中常考的内容。
4. （2025 广安区校级模拟）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器有R1（20Ω 1A）和R2（50Ω 0.2A）。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是_____（选填“R1”或“R2”）；
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现有一个电表无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线；
（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端滑动。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_____Ω。
课堂练习
R1
B
9.5
课堂练习
解：（1）小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，灯的额定
电流约为：
当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为：
故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器，即选R1；
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，
电压表串联在电路中，连接错误，电路断路，
电压表的示数接近电源电压，电流表无示数；
电路图改正如图所示：
课堂练习
点评：本题是“测量小灯泡正常发光时的电阻”，考查了电路连接、实验操作、电表读数等，关键是根据电路图明确实验的原理。
（3）实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.6V，小于灯泡的额定电压3.8V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压3.8V；
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为：
故答案为：（1）R1；（2）见解答图；（3）B；9.5。
布置作业
1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。
2.拓展性作业：
①观察多用表 ， 猜猜哪个挡位是测 量电阻的。阅读说明书，看看你的猜测是否正确 。用这个数字多用表测 一测小灯泡通电 前的电阻是多少，与前面实验测得的数据比较一下 。
②说明书给出的一些参数如表格所示。
观察这些参数，并选择合适的挡位，
用数字多用表测一下干电池两 端的电压。
谢谢聆听/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
第3节 电阻的测量（教学设计）
年级 九年级 学科 物理 教师
课题 第3节 电阻的测量
教学 目标 物理观念 学会用伏安法测电阻；进一步掌握使用电流表、电压表的方法；加深对欧姆定律及其应用的理解。
科学思维 提高处理实验数据和归纳物理规律的能力；知道测电阻误差的产生原因及减小方法；能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。
科学探究 体验“伏安法”测量电阻的过程。
科学态度 与责任 在探究过程中，体验科学探究的步骤、方法和态度。
教材 分析 用伏安法测电阻是电学里的一个基本实验，属欧姆定律变换式的具体应用。安排这个实验，在理论方面可以加深对欧姆定律和电阻概念的理解和掌握；在实践方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会，有利于学生熟练地掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能，从而提高学生动手操作的能力。在前两节实验教学的基础上，学生对于所用的实验电路、实验步骤已较熟悉，因此本节的难点是如何引导学生分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压是本节的教学重点。在教学中，可以把整节内容分为：设计实验、进行实验与收集证据、分析与讨论三个环节进行教学组织。
学情分析 1. 知识储备分析： 在学习《电阻的测量》之前，学生已经学过电流、电压等概念，并且已经掌握了一定的实验操作能力。这为学习电阻的测量原理和实验操作奠定了基础。然而对于电阻的概念及其在电路中的作用，学生可能还存在一定的模糊认识，需要在教学中进一步澄清和强化。 2. 学习兴趣与态度分析：电阻的测量是物理学中的基础实验之一，具有广泛的应用价值。然而，由于该实验涉及的知识点较多，器材页比较多，操作要求较高，部分学生可能缺乏兴趣和动力。因此，在教学中要注重激发学生的学习兴趣和积极性，通过生动的实例和实验来展示电阻测量的实际应用和意义。 3. 学习难点分析：电阻的测量是本节课的重点之一，实验中，要求学生掌握电路的连接、仪器的使用、数据的读取和处理等实验操作技能。然而，由于实验操作的复杂性和精确性要求，部分学生可能难以掌握。因此，在教学中需要注重实验操作的示范和讲解，以及通过分组实验和互相交流来提高学生的实验操作能力。
教学重点 根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压是本节的教学重点。
教学难点 分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。
教学 器材 电源、开关、导线若干、小灯泡、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。多媒体ppt，包含视频：《用伏安法测电阻》、《用伏安法测小灯的电阻》、《特殊方法测电阻》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【提问】前面我们学习过电阻器（电阻），它是一种重要的电子元件，在科技产品中有着重要的应用。电阻器的阻值是有大小的，现在有一电阻器，上面所标的阻值数看不清楚，你能想办法测出吗？ 根据上节学过的欧姆定律我们知道，可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 思考问题，进入情景。
学习新课 一、用电流表和电压表测量电阻 【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小？需要哪些实验器材？为了减小误差，应该采取什么方法？ 【实验思路】由欧姆定律的变形公式可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把实验数据代入，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流，并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值。也可以用图像处理的方法求出电阻。 提问：你觉得应该怎样改变定值电阻两端的电压？ 方案一：使用实验电源或干电池改变定值电阻两端的电压。 方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。在电路中串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和通过的电流。电路设计如图所示，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则电路中的电流变大，定值电阻两端的电压变大。 【实验过程】 ①按图把待测电阻器、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路。注意选择电压表和电流表的适当测量范围。 ②使用滑动变阻器之前要先想好，朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大。闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组电压、电流数据。 ③将测量的数据记录在自己设计的表格中。 ④根据每组数据算出相应的电阻，然后求出待测电阻器电阻的平均值，得到电阻器的电阻。 实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω11.00.205.05.122.00.395.133.00.585.2
【数据处理】 （1）公式计算：将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3，计算出它们的平均值。 计算待测电阻器电阻的平均值: R =（5Ω+5.1Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω （2）用图像处理的方法求出电阻 画出定值电阻的I-U图像，发现I-U图像是一条过原点的倾斜。表明：电压与电流的比值不变，即电阻不变。 计算： R1=U1/I1=1.0V/0.20A=5.0Ω R2=U2/I2=2.0V/0.40A=5.0 Ω R3=U3/I3=3.0V/0.50A=5.0 Ω 电阻的平均值：R =（5.0Ω+5.0Ω+5.0Ω）/3=5.0Ω 【分析讨论】 （1）电阻是导体自身的性质。当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变，同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。 （2）对实验过程进行评估 ①连接电路时，开关是否处于断开状态； ②闭合开关时，滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值处； ③电流表、电压表的“+”、“-”接线柱是否正确； ④是否通过“试触”进行测量范围选择。 【播放视频】—《伏安法测电阻》 【例题1】如图是“伏安法测电阻”电路图，下列说法中错误的是（D ） A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端 B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出 C．多次测量是为了求平均值减小误差 D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大 【例题2】用如图甲的电路测量定值电阻R的阻值。 （1）实验原理是 ________。 （2）将图乙电路完成，要求滑片向左滑时电阻变小。_____ （3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于____端。 （4）闭合开关，将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数会____（填“变大”或“变小”），当滑片P滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图丙。由此可知被测电阻的阻值R＝___Ω。 （5）完成一次实验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是___。 A．换用阻值不同的电阻再进行几次测量 B．调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行 【答案】（1）R=U/I；（2）见解析；（3）右；（4）变大，5；（5）B. 根据老师所提问题，设计出测量电阻的电路图、实验器材、实验步骤并进行交流。 评估两个改变定值电阻两端电压的方案。根据情况进行选择。 进行分组实验，收集证据。 进行数据处理，计算出电阻及平均值。 画出定值电阻的I-U图像，并进行分析，从得出电阻值。 观看视频，了解测电阻的规范操作步骤。 做例题并进行交流，进一步理解并掌握伏安法测电阻的基本操作。
学习新课 二、用电流表和电压表测量小灯泡的电阻 【提问】有一个电灯泡，发光时的电阻与不发光时的电阻，这两种情况下灯丝的电阻相同吗？如何测量灯丝的阻值大小？ 【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数。 ③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。 【数据处理】 实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.00.156.722.00.238.733.00.2611.5
（1）公式计算：将测量的电压值、电流值代入公式R=U/I，分别计算出小灯泡的阻值R1、R2、R3，发现三次的阻值并不相等，电压越高，阻值越大。 （2）分析小灯泡的I-U图像。画出小灯泡的I-U图像，由图像可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压变化时，灯泡的阻值也随之发生变化。 【实验结论】当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。 【播放视频】——《测小灯泡的电阻》 伏安法测定值电阻与伏安法测小灯泡电阻的实验比较 项目测定值电阻测小灯泡电阻实验原理R=U/I电路图实验过程多次测量多次测量数据处理分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值分别计算每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律实验结论平均值为所求的电阻值当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。
【例题3】在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2. 5V，正常工作时阻值大约为8Ω。 （1）如图甲所示，小涛同学即将连好最后一根导线A，他的同桌制止了他，说小涛连接的电路有两处错误，分别是：_______________；___________。小涛根据同桌的意见进行了改正； （2）小涛将数据记录在下表，数据都正确，请你指出他设计的表格中的错误：__________。 实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω10.50.163.16.121.30.216.232.50.288.9
【答案】（1）连接电路时开关没有断开，电流表选了大量程；（2）求小灯泡电阻的平均值了。 设计实验，会利用伏安法测定小灯泡的电阻。 进行实验，收集证据。 计算出三次实验中小灯泡的阻值R1、R2、R3。 画出小灯泡的I-U图像，并进行分析。知道当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。测量小灯泡电阻时不能求平均值。 观看视频。 比较两个实验的异同点。 做例题3，知道在“测量小灯泡电阻”实验中的操作要求，会处理实验数据。
学习新课 三、数字多用表 提问：电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量， 那么电阻的大小是否能用仪器直接测量呢？图是一种数字多用表，可以用它测量电阻。 1. 测量电阻 观察多用表，猜猜哪个挡位是测量电阻的。阅读说明书，看看你的猜测是否正确。用这个数字多用表测一测小灯泡通电前的电阻是多少，与前面实验测得的数据比较一下。 如图所示的数字多用表，测电阻的档位有：200Ω、2kΩ、20kΩ、20kΩ、2MΩ等。 使用数字多用表测量电阻，要先把数字多用表上的黑笔插入标注了字母“COM”的插孔中，再把红笔插入标注了字母“VΩ”的插孔中，选择适合的电阻量程。然后再把黑笔和红笔分别接在电阻的两端。 这时一定要注意不要用手去触碰黑笔和红笔的金属部位，否则会影响到电阻测量结果的精确性，等待屏幕出现稳定的数字，这个数字就是电阻的读数，也就是最终的测量结果。 2. 数字多用表的一些参数如表格所示。 3. 测量电压：选择合适的挡位，用数字多用表测一下干电池两端的电压。 观看数字多用表，了解数字多用表的一些参数。会使用数字多用表测量电阻和电压。
学习新课 四、特殊方法测电阻 提问：在只有电压表或电流表时，利用已知定值电阻R0（或已知规格的滑动变阻器R），怎样完成待测电阻的测量？ 一、特殊法测量电阻的思路 1. 当实验器材中没有电压表时，我们可以根据公式U=IR，用电流表和已知电阻串联来替代电压表，如图所示。 2. 当实验器材中没有电流表时，我们可以根据公式I=U/R，用电压表和已知电阻并联来替代电流表，如图所示。 3. 等效替代法：当电路中的电阻被另一个电阻替换时，若电路中的电流或电阻两端的电压没有变化，则替换电阻和被替换的电阻的阻值相等。 二、几种测电阻的特殊方法 1. 双伏法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、两只电压表、电源、开关、滑动变阻器等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。用电压表分别测量出两者的电压为U0、Ux。 （4）计算待测电阻： 因为I0 =Ix 2. 伏阻法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、一只电压表、电源、两只开关等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：将开关S、S0闭合，读出电压表的示数U。断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。 （4）计算待测电阻： 定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为Ix =I0=（U-Ux）/R0 3. 伏滑法 （1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、待测电阻RX、一只电压表、电源、一只开关等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：闭合开关，将变阻器的滑片P移到a端，电压表测出电源电压U。再将滑片P移到b端，电压表测出Rx两端的电压Ux。 （4）计算待测电阻：滑片置于a端，电压表示数U即为电源电压。滑片置于b端，电压表示数为Rx两端的电压Ux，此时滑动变阻器两端的电压为UR=U-Ux，根据串联电路的分压关系得：（Rmax为滑动变阻器的最大阻值） 4. 安滑法 （1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、待测电阻RX、一只电流表、电源、一只开关等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：变阻器滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix。滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I。 （4）计算待测电阻： ①滑片置于阻值最小位置，电流表示数为Ix，则电源电压U= IxRx。 ②滑片置于阻值最大位置，电流表示数为I，则电源电压 U=I（Rmax+Rx）。 ③由①②可得Rx的表达式为：（Rmax为滑动变阻器的最大阻值） 5. 安阻法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、电流表、电源、两只开关等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：如图所示，闭合S断开S1，记录电流表的示数I1。闭合S和S1，记录电流表的示数为I2。 （4）计算待测电阻： 闭合S和S1，电流表测量R0和Rx并联的总电流为I2，则通过R0的电流为I0= I2-I1，电源电压为 U=（I2-I1）R0，所以电阻Rx的阻值 6. 等效替代法 （1）主要器材：电源、单刀双掷开关、电流表、电阻箱、待测电阻等。 （2）设计电路如图所示。 （3）操作要点：将S拨至a，读出电流表的示数I。将S拨至b，调节电阻箱使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的示数R。 （4）待测电阻的表示式：Rx=R。 【例题4】小靖想利用如图所示器材测量未知电阻Rx的阻值，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，接下来应进行的实验操作是 ，则Rx= （用测得的量与已知量表示）。 【答案】断开S1，记下电压表示数U2 【例题5】某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。请将他们的实验步骤填写完整； ①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1； ②只闭合开关 ，记录电流表的示数为I2； ③待测电阻阻值的表达式为Rx= （用I1、I2、R0表示）。 【答案】 S、S2 【例题6】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______；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______。 （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）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。 ①闭合开关S，滑片p移到a端时，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，______，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx______（用已知和测量出的物理量符号表示）。 【答案】（1）见下图，右；（2）Rx断路；（3）0.16，10，误差；（4） 滑片P移到b端时， Rmax 思考问题，知道特殊法测量电阻的思路。 与老师一起推导出只使用电压表时，测量电阻的三种方法。 与老师一起推导出只使用电流表时，测量电阻的三种方法。 做例题4，会使用电压表测量电阻。 做例题5，会使用电流表测量电阻。 做例题6，会使用伏安法测电阻，会使用电压表测量电阻。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 实验“伏安法测电阻”。 （1）请画出该实验的电路图______； （2）该实验的原理是__________； （3）按电路图连接电路时，开关应_____，滑动变阻器应将滑片置于_______，电表应应选择合适的_____； （4）实验中要记录相关数据，请设计出你的实验数据记录表格______； （5）根据你所学的知识，在坐标系中大致画出定值电阻的U-I图象______ 。 【答案】（1）见下图；（2）R=U/I；（3）断开，最大阻值处，测量范围；（4）见下图；（5）见下图。 【详解】（1）根据实验原理知：伏安法测电阻时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路，电压表测待测电阻两端的电压，电路图如图所示。 （2）伏安法测电阻的原理是R=U/I。 （3）为了保护电路，按电路图连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，电压表和电流表要选择合适量程。 （4） 实验需记录的数据有电压、电流，计算电阻，另外由于要多次测量，所以设计的表格如图。 （5）通过同一电阻的电流与电压成正比，则定值电阻的U-I图象如图所示。 第一次第二次第三次电压U/V电流I/A电阻R/Ω
2. 在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图像，如图甲、乙所示。则对于图像的分析，以下说法错误的是（ ） A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω B．由甲图可知，电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变 C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法，测定小灯泡的电阻 【答案】D 【详解】AB．根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和通过导体的电流改变而改变；根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过电阻的电流为3A，定值电阻的电阻为 故AB正确，不符合题意； C．由乙图可知，电压与电流不成正比，当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，因此小灯泡的电阻跟丝的温度有关，故C正确，不符题意； D．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故D错误，符合题意。 所以选D。 3. 如图是某同学为测量标有“2.2V 0.25A”的灯泡电阻而连接的电路，小华认为电路的连接有下列错误： ①滑动变阻器的金属杆连入电路，不能改变电阻； ②滑动变阻器未置于最大阻值处，不能保护电路； ③电流表的正负接线柱接反，指针会反偏； ④电压表未选择0~15V量程，读数不准确。 你的判断是（ ） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】A。 【解析】①②由图知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，接入电路的阻值为0，连接错误；闭合开关前，为保护电路，应将滑片滑到最大值处，图中滑片在中间，故①②符合题意； ③电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，由图可知：电流表正负接线柱接反了，故③符合题意； ④由图知电源电压是1.5V×2=3V，为了读数准确V表应选0~3V量程，故④不符合题意； 综上所述，正确的有①②③，故BCD不符合题意。所以选A。 4．如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻？小明同学关于这一问题设计了如图所示的电路。已知R1为10Ω，闭合S，断开S1时，电压表的读数是2.0V，再闭合S1时电压表的示数是3.0V。（已知整个实验过程中电池的电压不变），求被测电阻R2的阻值。 【答案】5Ω. 【解析】由图知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，则电源的电压U=3V；当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压为2V，所以R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 解得R2 =5Ω 5．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）________； （2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为________； （3）根据I-U图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡正常工作时电阻为________Ω； （4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻_____（变化/不变）。 【答案】（1）见下图；（2）灯泡断路；（3）10；（4）变化。 【详解】（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端测灯泡两端的电压，依题意可知，待测小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图所示： （2）由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，当开关闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，则故障是断路，电压表示数接近电源电压，则故障是灯泡断路. （3）由乙图可知，小灯泡额定电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常工作时电阻为 = =10 Ω （4）I-U图像的斜率为电阻的倒数，由图像可知，小灯泡灯丝两端的电压增大时，图像的斜率变小，说明 在变小，即电阻在变大，所以小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻在变化且在变大。 6. 现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。 图1 图2 图3 （1）正确连线后（如图1所示），闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是 ___________； （2）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图2所示，该示数为_______V，则Rx=______Ω； （3）某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0～999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图3。完成下列实验步骤： ①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大； ②___________，标记电流表指针所指的位置； ③___________，记下电阻箱阻值R0； ④电阻Rx=___________。（用测得量的符号表示） 【答案】（1）待测电阻Rx断路；（2）2.6，5.2；（3）断开开关S2，闭合开关S1；断开开关S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使电流表指针对准②的标记；R0。 【详解】（1）若电流表示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即Rx断路。 （2）图中电压表选用小量程，分度值0.1V，因此待测电阻两端电压U=2.6V，又待测电阻中通过的电流I=0.5A，根据欧姆定律公式变形得 （3）电源电压不变，断开开关S2，闭合开关S1，标记电流表指针所指的位置（设为I）；断开开关S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使电流表指针对准I标记，即两次的电流相等，根据欧姆定律变形公式R=U/I，等效替代可知：待测电阻Rx的阻值等于电阻箱的接入电阻R0。
板 书 设 计 第3节 电阻的测量 【实验原理】R=U/I 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。 【电路图】 【实验步骤】 ①根据电路图连接电路。 ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。 ③断开开关，整理器材，结束实验。 ④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。 【实验记录表格】 实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω123
课 堂 小 结 第3节 电阻的测量
作 业
教学反思
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