12.2根据欧姆定律测量导体的电阻(要点讲解+当堂检测+答案)

北师大版物理九年级上册同步学案
第十二章　欧姆定律
第二节　根据欧姆定律测量导体的电阻
要 点 讲 解
要点一　测量定值电阻
实验名称
伏安法测电阻
实验原理
欧姆定律的变形公式：R＝
实验电路
实验步骤
(1)根据电路图连接好实物图，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
(2)检查电路无误后，闭合开关，调节变阻器滑片，分别测出三组电流值和电压值；
(3)分别计算出三次所测电阻的阻值，并计算出它们的平均值＝
注意事项
(1)连接电路时，开关要处于断开状态；
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片必须放在最大阻值处；
(3)若定值电阻的阻值已知，可采用估算法选择电流表、电压表量程，若定值电阻的阻值未知，则需采用试触法选择电流表、电压表量程；
(4)电压表、电流表的正负接线柱要连接正确
多次测量
的目的
通过多次测量取平均值来减小误差
滑动变阻
器的作用
①对电路起保护作用；
②通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，来改变未知电阻两端的电压，从而得到多组电压值和电流值
经典例题1　在伏安法测电阻实验中，下列说法正确的是(　　　)
A. 实验原理是I＝
B. 实验需要多测几组数据，是为了寻找普遍规律
C. 继续分析实验数据也能得出：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
D. 若把电阻换成小灯泡，测得不同电压下小灯泡的阻值几乎相同
解析：伏安法测电阻实验的原理是R＝；实验需要多测几组数据，其目的是取电阻的平均值，减小误差；分析实验数据也能得出：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；灯丝电阻受温度影响较大，随温度升高而增大，因此在不同电压下小灯泡的阻值不相等。故选C。
答案：C
要点二　测量小灯泡正常发光时的电阻
测量小灯泡的电阻实验过程同“测量定值电阻”类似，不单独讲解。
1. 实验原理：R＝
2. 小灯泡两端电压必须是额定电压。
3. 不需要多次测量求平均值。
经典例题2　如图甲所示是利用伏安法测量小灯泡L的电阻的部分实验线路，已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
甲 乙
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲的实物电路连接完整。(要求导线不能交叉，闭合开关后，变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮)
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A端”“B端”或“A、B正中间”)。
(3)移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，发现电流表的示数如图乙所示，则此时电流表的读数为________A，小灯泡的电阻为________Ω(保留一位小数)。
(4)实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针________(选填“几乎不动”或“明显偏转”)。
解析：(1)小灯泡的额定电压为2.5V<3V，因此电压表应选用小量程；由“变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮”可知，此时灯泡两端的电压变大，电路电流变大，由于电源电压不变，说明滑动变阻器连入电路中的电阻变小，故应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路。(2)闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器阻值最大的位置，故应将滑动变阻器的滑片置于B端。(3)由题图乙知，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡L正常发光时的电阻为R＝＝≈8.3Ω。(4)实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，此时电压表串联在电路中，因其内阻比其他电路元件大得多，根据串联分压原理，其示数接近电源电压，移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，指针几乎不动。
答案：(1)如图所示。
(2)B端　(3)0.3　8.3　(4)几乎不动
易错易混警示　伏安法测电阻时电路的连接有误
在用电压表和电流表测电阻的实验中，只重视电路的连接，常常忽视电压表、电流表的量程选择，造成电压表或电流表的损坏(量程选择太小)，或者造成实验数据不够准确(选择的量程太大)，同时，滑动变阻器在电路中的接法易忽略，造成滑动变阻器在电路中不起作用。
经典例题3　实验中常用电压表和电流表测量未知电阻R的阻值。某同学在实验时根据图甲所示的电路图将实物连接成了图乙所示的实物图。
请指出图乙中的错误和每一错误具体错在哪里，将答案写在下面的横线上。
甲 乙
(1)______________________________________________________；
(2)______________________________________________________。
解析：先看与被测电阻R串联的部分有无错误。再看与被测电阻并联的部分有无错误。出现在图乙中的错误恰恰是忽略了电流表和滑动变阻器的连接要求。
答案：(1)滑动变阻器连接错误，将上面两个接线柱接在了电路中，在电路中起不到变阻的作用　(2)电流表连接错误，电流表的正、负接线柱接反了
当 堂 检 测
1. 在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是(　　)
A. 为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B. 应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C. 在无法估计被测电压、电流大小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D. 需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
2. 在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中没有必要的是(　　)
A. 应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极
B. 在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程
C. 连接电路时，应断开开关
D. 将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
3. 用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤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图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是(　　)
甲 乙
A. 由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B. 由甲图可知，定值电阻的阻值不随其两端的电压和电流的改变而改变
C. 由乙图及实验现象可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D. 为了减小误差，应该用多次测量求平均值的方法，计算小灯泡的电阻
4. “伏安法”测电阻实验的原理是 ，在连接电路的过程中，开关必须处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最 的一端。这主要是为了避免电路中 过大，以致烧坏有关元件。
5. 用“伏安法”测电阻时，使用的电源电压是15V，电压表有0～3V和0～15V两个量程，电流表有0～0.6A和0～3A两个量程，估计待测电阻的阻值约为10Ω。则电压表应选择量程 ，电流表应选择量程 。
6. 小宣用“伏安法”测量电阻R的阻值时，并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示，与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的示数为 A，电阻R的阻值为 Ω。
甲 乙
7. 小张在用“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图。
甲 乙
(1)闭合开关前，应向 (选填“A”或“B”)端调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中，某一次实验的电流值如图乙所示，则电流值是 A。这时灯丝突然烧断，则电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由： 。(做出判断并说出理由)
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
当堂检测参考答案
1. B 2. A 3. D
4. R＝ 断开 大 电流
5. 0～15V 0～3A
6. 2.5 0.5 5
7. (1)A (2)0.26 变大 (3)不同意，因为灯丝的电阻受温度影响较大，并非一个定值