17.3电阻的测量(共44张PPT)

电阻的测量
第十七章 第３节
欧姆定律的内容是什么？

欧姆定律的公式是什么？
变形公式是什么？

有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比。”你认为这种说法对吗？为什么？
复习：
U=IR
导体中的电流，与导体两端电压成正比， 与导体自身电阻成反比。
不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
练习：如图所示，用电压表测得电阻R两端的电压是2V时，电流表测得流过电阻R的电流是0.2A，则R的阻值为多少？
———伏安法测电阻
A
讨论：根据上面结算，思考：如何测量一个定值电阻的阻值?请画出测量的电路图。
　　　　　　用电压表、电流表间接测电阻
　　　　　　电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
　　　　　　开关、导线、待测电阻。
一、伏安法测电阻
实验目的
实验原理
实验器材
电路图
实物图
实验电路图和实物图
为了减小误差，实验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，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出电阻的平均值。
在伏安法测电阻中，常用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。
一、实验：伏安法测电阻
　　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．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
4、实验记录：
（1）如何减小误差：
（2）滑动变阻器的作用：
改变电路中的电流和电压,便于多次测量求平均值减小误差。

保护电路；
多次测量求平均值

次序 U
(伏) I
(安) R
(欧) R的平均值
(欧)
1
2
3
1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器
应 。
2）滑动变阻器的作用：
A、 ；
B、 。
3）本实验中多次测量的目的是：
。
断开
处于最大阻值位置
改变电路中的电压或电流大小
保护电路
多次测量求平均值从而减小误差
注意事项
实验1：测量定值电阻的阻值.
进行实验
待测电阻大约10欧左右
实验1：测量定值电阻的阻值.
1、这个实验做三次的目的是什么？
这和研究电流与电压、电阻间关
系的两次实验的目的有何不同？
3、闭合开关，滑片向右移，两表的示数怎样变化？

若出现电流表示数变大，电压表示数变小，是何原因？
5、第三次实验所测得的电阻值偏大，原因可能是什么？
4、实验过程中，闭合开关，电流表指针不动，电压表的
指针明显的偏转的原因是什么？
二、实验分析：
2、此实验滑动变阻器的作用是什么？这和研究电流与电
压、电阻间关系的两次实验的目的有何不同？
分析：第三次导体的温度高，电阻变大
分析：接入电阻变大，电流表示数变小，电压表示数变小
分析：电压表与滑动变阻器并联了
分析：定值电阻断路
1、下表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值
应为_________
10
10
10.6
10.2Ω
分析比较实验数据，你还能得到什么结论？
答：R一定时，I和U成正比。
三、巩固练习：
实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
（1） 2 0.2
（2） 2.5 0.25
（3） 3 0.28
2、某同学用如图来做“用伏安法测量电阻”的实
验，电源电压为6伏。各元件完好，且电路连
接正确。当他刚闭合开关S时，发现电压表的
读数为6伏，则其中的原因为 。
滑动变阻器的滑片在最小值处
　　1．将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。
　　2．多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，
　　3．比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？
　　4．如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。
实物图
电路图
实验电路图和实物图
1、断开开关，按电路图连接实物电路。
2、闭合开关，移动滑片让灯发光正常（2.5V），发光较暗（2V），发光较强（3V），读取电流表和电压表的示数，并记录入表格中。
3、分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻记入表格，并分析其电阻不同的原因。
实验步骤
实验2：测量小灯泡的电阻.
4、实验结束，整理实验器材。
实验记录表：
8.3
7.1
灯泡规格:2.5V,0.3A
根据记录的三组数据，分别求出三组对应的电阻值，并比较不同电流下电阻是否相同。
分析：小灯泡的灯丝电阻与温度有关，温度越高，电阻越大。
6.3
实验次序 Ｕ／V Ｉ／Ａ 灯泡亮度 Ｒ／Ω
1 2.5 0.3 亮
2 2 0.28 较亮
3 1.5 0.24 暗
测小灯泡电阻时多次测量的目的是：


实验的结论是：
寻找灯泡电阻随温度变化的规律
灯泡电阻与温度有关。温度越高，电阻越大；温度越低，电阻越小。
拓展实验
实验3：观察灯泡处断路和短路时现象.
断开开关，将滑动变阻器阻值调到最大，电压表接入大量程；
1、断路：将灯泡取下，闭合开关，观察现象；
2、短路：将灯泡两端用导线相连，闭合开关，观察现象；
1、灯泡不亮，电流表无示数（为0），电压表有示数；
2、灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数（为0）；
　　解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。
　　原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。
　　例2 某同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。
二、例题分析
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
0.13
0.18
0.21
3.8
5.6
7.5
3）由本实验你发现了什么?
2）思考:灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝
的温度是否在变化?
1）从实验中可以看出:灯丝的电阻值是_______
变化的
不亮
灯丝暗红
微弱发光
正常发光
0.26
9.6
灯丝（金属导体）的电阻随温度升高而增大
3、下表是测量小灯泡工作时的电阻记录的数据
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω 灯泡亮度
1 0.5
2 1.0
3 1.5
4 2.5
　　例3 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
二、例题分析
　　2．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。
　　（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）比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻
值有何区别？能否将3次电阻的平均值作为小
灯泡的电阻？为什么？
较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。
不能。
因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差
较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的
电阻值,所以不能取平均值。
测定值电阻的阻值与测量小灯泡的电阻这两个实验的异同点：
测量小灯泡的电阻；1.多次测量是为了得出小灯泡电阻随温度变化的规律。
2.实验记录表格中不能出现求平均值一栏。

测量定值电阻的阻值；1.多次测量是为了求平均值减小误差。 2.实验记录表格中没有小灯泡亮度一栏，有求平均值一栏。
次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均值/Ω
1

2
3
次数 电压/V 电流/A 灯泡亮度 电阻/Ω
1
2
3
1）把滑片滑到最大阻值处，
记下电流表的示数为I1
所以: U = I1（R0+RX)
2）把滑片滑到最小阻值处，
记下电流表的示数为I2
所以: U = I2RX
3）所以： I1（R0+RX) = I2RX
4、若实验中电压表坏了，能否利用现有的器材，
在不改变电路连接的情况下，测出导体的电阻
呢？请同学们设计出实验电路图、实验步骤和
求待测电阻的数学表达式。
RX =
5、若实验中电流表坏了呢？
1）把滑片滑到最小阻值处，
记下电压表的示数为U
所以: U = U总
2）把滑片滑到最大阻值处，
记下电压表的示数为UX
所以:


3）所以：
U0 = U总－UX =U－UX
IX = I0=
RX =
实验步骤:
1、连接电路，让RX与R0串联，两个电压表分别测
RX与R0两端的电压
2、闭合开关，读出RX两端电压和R0两端的电压，
分别记为UX、U0
3、RX=UX/IX
=UX/I0
=UX/U0/R0
整理得RX=UX×R0/U0
6、现在给你一只已知阻值的定值电阻R0，两个电
压表、电池、开关、足量的导线，要求测出一
只未知电阻的阻值Rx，要求：
1）画出实验电路图；
2）简述过程，用已知量和测量的量表示出RX
① 变阻器滑片放阻值最大
② 目光检查有无短路
③ 试触检查是否工作正常
① 开关和变阻器靠近右手
② 电流和电压表尽量靠近
③ 摆放合理，不出交叉线
① 断开开关，电源正到负
② 先连接串联，再连并联
③ 注意电表的正负接线柱
实验过程
电路连接：
摆
连
检
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。
判断：①电压表和电流表的量程可能都选择过大；
②电源电压可能过低。
故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。
判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
故障3：电流表指针超过最大值。
判断：①量程可能选择过小；
②电路中可能出现短路。
故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。
判断：滑动变阻器没有 “一上一下”连接。
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
判断：①滑动变阻器阻值太大。
②接触不良或灯丝等断开
③电源等原件可能损坏；
故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，
电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。
判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良
实验过程
电路连接：
摆
连
调
检
故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，
而电压表的示数却减小了。
判断：将电压表错接在了滑动变阻器两端。
故障8：开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。
判断：灯泡短路
千方百计测电阻
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
方法的拓展
等效法测电阻
步骤一：闭合S1，测出电流（电压）表示数I1(U1)
步骤二：断开S1，闭合S2，调节变阻箱，使I2(U2)=I1(U1)
步骤三：读出变阻箱阻值R0， RX=R0
方法的拓展
双伏法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
方法的拓展
伏关法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
方法的拓展
伏滑法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
方法的拓展
双安法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
方法的拓展
安关法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
方法的拓展
安滑法测电阻
原理：
表达式：
电路图：
测量定值电阻、小灯泡的电阻
实验原理：
需测量物理量：
实验电路图：
滑动变阻器作用：
改变电阻、小灯泡两端的电压