(共36张PPT)
人教版(新教材)物理九年级全一册精做课件17.3电阻的测量第十七章欧姆定律授课教师:Home .班级:九年级(---)班.时间:.1.电路的三个基本物理量:
物理量: ,测量工具:
物理量: ,测量工具:
物理量: ,测量工具:
电流 I
电压 U
电阻 R
电流表
电压表
?
变形式:
2. 欧姆定律
U=IR、
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式:
内容:
I =
U
R
R=
U
I
1.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?
2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?
想想议议
I =
U
R
R=
U
I
【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小?
【设计实验】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的值,求出每次的电阻值,最后求电阻的平均值。
方案一:通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。
一、伏安法测电阻
A
V
R
S
1.5V
3V
4.5V
方案二:使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。
一、伏安法测电阻
A
V
R
R'
S
P
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流过的电流。电路设计如图所示。如图所示,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的阻值变小,则待测电阻两端的电压变大,通过的电流也变大。
【设计表格】
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 一、伏安法测电阻
A
V
R
R'
S
P
【进行实验】
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。
一、伏安法测电阻
【数据处理】
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。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 1.0
0.20
5.0
2.0
0.39
5.1
3.0
0.58
5.2
5.1
计算电阻的平均值: R =(5Ω+5.1Ω+5.2Ω)/3=5.1Ω
【分析与讨论】
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。
【交流与评估】
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滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值处,滑动变阻器在本实验中的作用是什么;
③电流表、电压表的“+”“-”接线柱是否接反了;
④是否通过“试触”进行量程选择;
⑤是否认真检查电路,确认无误后才闭合开关等。
一、伏安法测电阻
知识点1 测量定值电阻的阻值
甲
1.[2024西安期末]在测量未知电阻
阻值的实验中,小明连接了部分实
验电路,如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲实
验电路连接完整。(要求:闭合开关,
滑动变阻器的滑片向 端移动时,电流
表示数变大,且电流表接小测量范围)
[答案]
(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开关前,应将滑动变
阻器的滑片置于___(填“”或“ ”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电
压,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是____________。
断开
电阻断路
乙
(4)排除故障后,闭合开关,通过改变滑动变阻
器滑片的位置,小明获得下表所示的实验数据。
在第2次实验中,电压表的示数如图乙所示,读数
为____;根据表格中的数据,小明计算出 的
阻值为____(计算结果保留1位小数) 。
1.5
5.1
实验次数 1 2 3
电压 1.2 2.6
电流 0.24 0.30 0.50
(5)该实验中多次测量了电压及电流的值,其目的是为了___________
_____________。
求平均值,减小实验误差
想一想
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?如何去测量灯丝的阻值大小?
下面学习测量小灯泡电阻的方法。
二、伏安法测定小灯泡的电阻
没有发光
正在发光
【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
二、伏安法测定小灯泡的电阻
【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。
二、伏安法测定小灯泡的电阻
A
V
L
R
S
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.1 15.0
2 2.0 0.12 16.7
3 2.5 0.14 18.0
二、伏安法测定小灯泡的电阻
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式,分别求出小灯泡的阻值R1、R2 、R3。
【分析与讨论】
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。
项目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻
实验原理 电路图
实验过程 数据处理
实验结论
伏安法测小灯泡的电阻和伏安法测定值电阻阻值的实验比较
二、伏安法测定小灯泡的电阻
R=U/I
多次测量
分别计算出每次测量的电阻,然后求出平均值
分别计算出每次测量的灯泡电阻,然后寻求普遍规律
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。
想一想
小红准备测一只未知电阻(估计Rx=5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′ 和几根导线。
当她准备实验时,发现没有电流表,但一时又找不到。如果你遇到这种问题,你该怎么办?
下面学习几种测电阻的特殊方法。
三、特殊方法测电阻
1. 思维方法
在只有电压表或电流表时,可利用已知定值电阻R0(或已知规格的滑动变阻器R)完成待测电阻的测量,解题思路如下:
R0
V
R0
A
缺电流表
缺电压表
三、特殊方法测电阻
2. 伏阻法测电阻(利用电压表测量)
(1)方法一:
① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来,如图所示。
②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:
三、特殊方法测电阻
I0 =Ix
=
(2)方法二:
①如图所示,首先将开关S、S0闭合,读出电压表的示数,记为U;断开开关S0,读出电压表的示数为Ux。
②计算:定值电阻R0两端的电压为U-Ux,则电路中的电流为:
Rx阻值为:
Ix =I0=
= =
三、特殊方法测电阻
(R ′为滑动变阻器的最大阻值)
(3)方法三
① 可把未知电阻Rx和滑动变阻器R' 和串联起来,如图所示。
②如图所示,滑片置于阻值最小的位置,闭合开关,记下电压表示数U1;滑片置于阻值最大的位置,记下电压表示数U2。
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:
A
V
Rx
R'
S
P
Ix = IR'
=
=
三、特殊方法测电阻
小红准备测一只未知电阻(估计Rx=5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′ 和几根导线。
当她准备实验时,发现电压表已经损坏,但一时又找不到新的电压表替代,你能否用手头的器材想办法测出未知电阻的阻值?
3. 安阻法测电阻(利用电流表测量)
三、特殊方法测电阻
闭合S和S1,电流表测量R0和Rx并联的总电流的示数为I1;闭合S断开S1,电流表测量通过Rx的电流为I2,根据U=IR求出并联电路各支路两端的电压U=(I1-I2)R0
电阻Rx的阻值
(1)方法一:
①如图所示,闭合S和S1,记录电流表的示数为I1;
②闭合S断开S1,记录电流表的示数为I2;
③用R0和测量出来的物理量表示Rx。
=
三、特殊方法测电阻
(2)方法二
①如图所示,闭合开关S1、S2,记下电流表示数为Ix;
②断开开关S2,记下电流表示数为I,未知电阻Rx阻值的表达式为:
①电源电压为U=IxRx
②断开开关S2,电流为I,电源电压为U=I(Rx+R0)
未知电阻Rx阻值的表达式为:
A
R0
Rx
S1
S2
三、特殊方法测电阻
(3)方法三:
如图所示,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,未知电阻Rx阻值的表达式为:
(R′为滑动变阻器的最大阻值)
A
Rx
R'
S
P
三、特殊方法测电阻
视频演示——《特殊法测量电阻》
知识点2 测量小灯泡的阻值
2.[2024淄博期末]如图甲所示为“测量
小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡
标有“ ”字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中
将实验电路连接完整。(要求:闭合开
关后,滑动变阻器的滑片向右移动时灯
泡变亮)
[答案]
(2)连接电路后,闭合开关 ,发现灯泡不亮,
电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象
的原因可能是__________。在检查修正电路无误
后进行实验,电压表的示数如图乙,此时小灯泡
两端电压为____ ,为了测量小灯泡正常发光时的
电阻,应将滑动变阻器的滑片向___(填“ ”或“
灯泡短路
1.8
电压表
”)端移动,同时眼睛要注意观察________(填“电压表”“电流表”或
“灯泡”),直至灯泡正常发光。
(3)通过移动滑动变阻器的滑片 ,进行多次测量记录数据,并绘制
图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是____
(计算结果保留1位小数) 。
8.3
丙
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是______(填“变化”或
“不变”)的,你认为原因是_________________________
___。
变化
灯丝电阻随温度的升高而增大
3.[2024苏州期末]小刘同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的
实验,已知为待测电阻,电源电压恒为,滑动变阻器 标有“
”字样,闭合开关,移动滑片 ,得到如表实验数据,下列
关于实验的说法正确的是( )
序号 1 2 3 4
1.0 2.0 3.0 4.0
0.11 0.20 0.29 0.40
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
D.多次测量实验数据的目的是为了寻找普遍规律
√
三、课堂总结