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第3节 测量电阻
第五章 欧姆定律
教科版(2024)九年级上册同步备课
1.知道利用“伏安法”测量导体电阻;
2.通过对电阻的测量,理解电压-电流图像的含义;
3.通过测量小灯泡的电阻,明白温度对导体电阻的影响。
爷爷的收音机坏了,小聪和小明决定把它修好。经过检查,发现一只标注模糊的电阻引脚断了,需要更换。怎样才能知道它的阻值呢?
仪器:_______,又名_______。
作用:____________________。
连接方式:________________。
仪器:_______,又名_______。
作用:____________________。
连接方式:________________。
电流表
安培表
测量电路中的电流
串联
电压表
伏特表
测量电路中的电压
并联
知识点一、用电压表和电流表测量电阻
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?根据欧姆定律知道,可以通过对电流和电压的测量来间接地测量电阻。
用电流表测量电流,用电压表测量电压,根据欧姆定律计算电阻,这种方法叫做“伏安法”。
为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压和电流值,根据每次电压及电流值算出电阻,最后求出电阻的平均值。
在“伏安法”测量电阻中,常采用如图所示的电路,用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
实验原理
实验器材
R=
U
I
实验探究
测量未知电阻
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;
3.根据公式 计算出R 的值,并记录在表格中。
4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。
实验步骤
R=
U
I
1.写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
2.按电路图连接电路,并进行测量;
3.将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
4.根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
5.多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
实验要求
1.连接电路时,开关应 ,滑动变阻器应 。
2.滑动变阻器的作用:
(1) ;
(2) 。
3.本实验中多次测量的目的是:
。
断开
处于最大阻值位置
改变待测电阻两端的电压或电流大小
限制电流、保护电路
多次测量求平均值从而减小误差
注意事项
将实验数据填入表格中,利用欧姆定律算出电阻值。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
1.0 0.1
2.0 0.2
3.0 0.3
10.0 10.0
10.0
由上述数据可知,未知电阻的平均阻值是 Ω。
10.0
I-U图像
U-I图像中,过原点的直线表示导体的电阻。
将上表数据用描点法画出电流随电压变化的曲线你发现了什么?
知识点二、电压-电流图像
0
2
3
4
5
1.0
0.1
0.2
0.3
0.4
I/A
U/V
●
●
0.5
导体的伏安特性曲线
1.定义:用纵轴表示电压U,用横轴表示电流I,画出的图线叫导体的伏安特性曲线。
2.伏安特性曲线为直线的表示电阻是定值电阻,为曲线的表示电阻是可变电阻。
小灯泡的电阻是否会变化呢?伏安特性曲线是什么样的?
3.欧姆定律的适用范围:线性电阻。
I/A
U/V
0
R2
R3
U/V
右图中定值电阻的大小关系:R1>R2>R3
R1
例1. 如图是“伏安法测电阻”电路图,下列说法中错误的是( )
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
D
实物图
电路图
A
V
L
R
S
知识点三、实验:测量小灯泡的电阻
按电路图顺序将器材摆放好,按图连接电路,先串联后并联电压表。
A
V
L
R
S
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度
1 1 0.22 4.55 暗
2 2 0.30 6.67 较亮
3 3 0.34 8.82 很亮
逐渐增大电压,让灯丝由暗变亮,记录若干组电压、电流值,填入下表:
在测量灯泡电阻的实验中,多次测量的目的是找到小灯泡电阻随电压变化的规律,因此不能求平均值,因为灯的电阻阻值随温度的升高而增大,这样,求平均值就没意义。
灯泡的电阻与温度有关,图像不是直线。
2.将上表数据用描点法画出电流随电压变化的曲线你发现了什么?
I/A
0
R灯
0.1
0.2
0.3
0.4
1.0
2.0
3.0
4.0
U/ V
1.多次测量的目的是什么?灯的电阻还用求平均值吗
3.测定值电阻和小灯泡电阻的实验中,有何不同点?
①测定值电阻的实验中,多次测量,取平均值作为待测电阻的阻值,这样是为了减小误差;而测小灯泡电阻的实验中,多次测量,是为了寻找灯丝电阻随温度变化的普遍规律。
②定值电阻的U—I图像是一条直线,而小灯泡的U—I图像是一条曲线。
1.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
D.电流表示数为0,电压表示数为0
V
A
L
R
S
C
2.某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是( )
A
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系
A.①② B.③④ C.①②④ D.①③④
3.李英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,电阻R的阻值为______ Ω。
0.4
5
R
4.小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验:
(1)请完成如图实验电路的连接;
(2)小东正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为图甲所示,此时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的电阻是 Ω。
5
a
b
c
d
测量电阻
实验原理
实验步骤
实验器材
实验电路
电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线、电阻
画电路图
连接实物图、滑动变阻器滑片滑到连入电路最大处
调节滑片,读出电阻两端的电压和相应的电流,填入表格
改变滑片位置,再测出两组电压和电流的数据,填入表格
A
V
R
R'
S