17.3电阻的测量导学案及习题（含解析）

第三节电阻的测量导学案
学习目标：
1.掌握初步的实验操作技能，会使用电流表和电压表测电阻。
2.会记录实验数据，掌握简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
学习重点：
伏安法测量电阻的电路设计。
学习难点：
应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表和电流表。
【课前预习】
欧姆定律的内容 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 。 欧姆定律的公式I=U/R 、变形公式 U=IR 、 R=U/I 。
【自主学习】
阅读课本相关内容，回答下列问题。
1、电流、电压、电阻是描述电路的最基本的物理量中的三个，电流的大小可以用__电流表__直接测量，电压的大小可以用__电压表__直接测量；电阻的大小又该如何测量？
2、实验中测量一次就可以得出电阻的大小吗？这样做的不好之处是什么？
如果要你做的话，该如何改进？
可以，误差较大，多次测量，取多次测量的电阻值的平均值。
3、怎样改变电阻两端的电压和通过的电流呢？
调节滑动变阻器
1、分组实验：伏安法测电阻
(1)实验原理： R=U/I
(2)需要测量的物理量 电阻两端的电压和通过电阻的电流
(3)实验电路
(4)实验器材： 干电池、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、开关、导线等
(5)部分器材的作用分别是：电压表： 测量待测电阻两端的电压 电流表： 测量流过待测电阻的电流
滑动变阻器： 1保护电路 2改变R两端的电压和通过R的电流，进行多次测量而减小测量误差。
(6)连接电路时应注意的问题有： 开关闭合前，滑动变阻器应调到阻值最大值。
(7)将实验数据记录在下表
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.14
10.7
2
2.0
0.2
10.0
3
2.5
0.26
9.6
(8)待测电阻的平均值：= 10.1 Ω
2.分组实验：在上述实验中，如果将定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻。根据下表数据分析，回答以下问题：
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
灯泡的亮度
1
2.5
0.26
9.6
正常亮
2
2.0
0.22
9.1
较亮
3
1.0
0.12
8.3
暗
（1）根据表中数据，算出每次的小灯泡的电阻值；
（2）从你计算出的小灯泡的电阻值中你能发现什么规律？你能分析出其中的原因吗？
灯泡越亮，灯泡电阻越大。灯泡越亮温度越高，所以阻值越大。
（3）如果将定值电阻换成小灯泡后，还能不能多次计算在取平均值？说说你的理由。
不能，因为温度对灯泡的阻值影响太大。
【课堂练习】
1. 用“伏安法测电阻”的实验电路如图所示．如果考虑到电流表本身有一定的电阻（具有分压作用），电压表本身也有一定的电阻（具有分流作用），则下列判断中正确的是（　B　）
A．测量值等于电阻的实际值 B．测量值小于电阻的实际值
C．测量值大于电阻的实际值 D．以上三种情况都有可能
2. 小明同学在没有电压表或电流表的情况下，利用其中一个电表和定值电阻设计了以下几种测量出未知电阻Rx的电路图，其中不可行的方案是（ D ）
3. （多选）请你做法官，判断在用伏安法测电阻的实验中，下列做法有问题的是（　　）
A．连接线路的过程中，开关应处于断开状态
B．连接线路的过程中，滑动变阻器的滑片要放在最小电阻值的位置
C．电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联
D．试触时发现电流表的指针反方向偏转，电压表的指针正常偏转，此时断开电路将电池的正、负极对调即可
4. 在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为
10 Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示．小军读出电流表A1的示数为0.3 A，电流表A2的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为________V，电阻为________Ω．
5. 伏安法测电阻实验的原理是 R=U/I ，在连接电路的过程中，开关必须处于 断开 状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最 大的一端．这主要是为了避免电路中 电流 过大，以致烧坏有关元件．接通电源后，先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到 额定电压 ．测量时，从设备的安全考虑，应从额定电压开始逐次 降低 电压，（填“升高”或“降低”）从而获得几组数据．
1.B
解析：根据R= U/ I，测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流；而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大；电压表与电阻并联连接，测量的电压是准确的，由R= U/ I可知，电阻的测量值小于真实值．故选B．
2.D
解析：A、开关S闭合时，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压．根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据I= U/ R求出通过定值电阻的电流，再根据串联电路电流处处相等，通过Rx的电流等于通过定值电阻的电流，即Ix=I0．根据Rx= Ux/ Ix求出R的阻值x，故A正确．B、由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x的阻值，故B正确；C、由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出Rx的阻值，故C正确．D、由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出Rx两端的电压，故此电路图不能测出Rx的阻值，故D不正确．故选D．
3.BD
解析：连接线路的过程中，为防止连接错误导致电路中电流过大，保护电路元件，开关应断开，故A正确，不符合题意；连接线路的过程中，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值的位置，故B不正确，符合题意；电流表串联在被测电路中，电压表并联在被测电路两端，故C正确，不符合题意；试触时发现电流表的指针向反方向偏转而电压表的指针正常偏转，应断开电路，将电流表的正、负接线柱接线对调，而不应将电源正、负极对调，做法错误，故D符合题意．故选BD．
4. 1 5
解析：（1）由图知，电流表A2量程是0～0.6 A，最小分度值是0.02 A，电流表示数是IA2=
0.2 A；（2）由并联电路的特点知，流过定值电阻R0的电流IR0=IA1-IA2=0.3 A-0.2 A=0.1 A，电源电压U=IR0RO=0.1 A×10 Ω=1 V，灯泡两端的电压是1 V，灯泡电阻RL= U/ IL= U/ IA2=
1 V/0.2 A=5 Ω．