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二、根据欧姆定律测量导体的电阻
第十二章
欧姆定律
新课引入
新课引入
欧姆定律有什么应用？
根据欧姆定律电阻等于电压除以电流，这是不是与前面所学的电阻定律相矛盾？
内容讲解
测量通过导体的电阻。
由上面电阻的表达式可以看出，要求待测电阻的阻值，只需要测出加在此待测电阻两端的电压及此时通过此待测电阻的电流。
根据欧姆定律测量导体的电阻
实验目的
实验原理
根据欧姆定律测量导体的电阻
实验原理
学生电源一个，电压表、电流表各一块，待测电阻一个，滑动变阻器一个，导线若干。
根据欧姆定律测量导体的电阻
实验器材
（1）电表调零。
（2）断开开关。
（3）连接实物电路，使滑动变阻器的初始状态接入电路的电阻最大。
（4）调节滑动变阻器，并记下电压表和电流表的示数。
（5）调节滑动变变阻器重复步骤（4）的操作两次。
（6）整理实验仪器。
根据欧姆定律测量导体的电阻
实验步骤
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
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2
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3
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根据欧姆定律测量导体的电阻
实验步骤
将所得电压与电流的数据代入由欧姆定律求得的电流的表达式，计算出电阻，然后再求三组数据的平均值，此平均值即为所测电阻的电阻。
根据欧姆定律测量导体的电阻
数据处理
典题剖析
例1
若R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器铭牌磨损，导致阻值未知，则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是（
）
分析：考查对实验原理的理解。要测电阻只须得到加在待测电阻两端的电压和此时通过此待测电阻的电流即可。
典题剖析
例1
若R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器铭牌磨损，导致阻值未知，则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是（
）
典题剖析
解析：A选项，加在待测电阻两端的电压的由电压表测出，此时通过待测电阻的电流由电流表测得，将所得数值代入欧姆定律的数学式即可求得待测电阻的阻值，此选项不符合题意。
B选项，加在待测电阻两端的电压的由电压表V2测出，此时通过待测电阻的电流由电压表V2的示数除以R0的阻值得到，此选项不符合题意。
例1
若R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器铭牌磨损，导致阻值未知，则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是（
）
典题剖析
解析：
C选项，加在待测电阻两端的电压的由电流A1的示数乘以R0的阻值得到，此时通过待测电阻的电流由电流表A2测得，此选项不符合题意。
D选项，由电流表只能测得通过待测电阻的电流，无法直接或间接得到加在待测电阻两端的电压，故此选项符合题意。
例2
用“伏安法测电阻”的实验中，没有必要的是（
）
A．接通电路时，先断开开关
B．应从电源的正极开始接线，开关应靠近电源的正极
C．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
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
分析：根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析。主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
典题剖析
例2
用“伏安法测电阻”的实验中，没有必要的是（
）
A．接通电路时，先断开开关
B．应从电源的正极开始接线，开关应靠近电源的正极
C．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
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
典题剖析
解析：选项A，说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路，故选项A不符合题意。
选项B，没有必要，只要能正常快速连接即可，故选项B符合
题意。
例2
用“伏安法测电阻”的实验中，没有必要的是（
）
A．接通电路时，先断开开关
B．应从电源的正极开始接线，开关应靠近电源的正极
C．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
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
典题剖析
解析：
选项C，说法正确、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故选项C不符合题意。
选项D，说法正确，将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路，故选项D不符合题意。
B
例3
在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（
）
A
B
D
C
分析：测电阻阻值应该知道电阻两端的电压U，流过电阻的电流I，逐一分析各选项看能不能求出U、I，然后做出选择。
典题剖析
例3
在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（
）
A
B
D
C
典题剖析
解析：选项A，电压表V1测出定值电阻R的电压U1，电压表V2测出待测电阻Rx的电压Ux，电路电流I=U1/R，待测电阻Rx电压Ux，,由欧姆定律可求出电阻，故选项A正确。
选项B，电流表A测出流过Rx的电流I，电压表V测出电阻Rx的电压U，由欧姆定律可求出待测电阻Rx的阻值，故选项B正确。
例3
在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（
）
A
B
D
C
典题剖析
解析：
选项C，图示电路不能测出流过电阻Rx的电流，图示电路不能测出待测电阻的阻值，故C错误。
选项D，电流表A1测流过R的电流I1，电流表A2测流过待测电阻Rx的电流Ix，并联电压U=I1R，已知待测电阻Rx的电压U，流过待测电阻的电流Ix，由欧姆定律可求出待测电阻Rx的阻值，故选项D正确。
ABD
课堂小结
课堂小结二、根据欧姆定律测量导体的电阻
教学目标
1．理解伏安法测电阻的原理。
2．进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。
3．通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用，巩固滑动变阻器的正确使用方法。
4．通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。
5．经历完事的实验探究过程，并在此过程中体会科学探究的思路与方法。
教学重难点
教学重点
利用电流表、电压表测小灯泡的电阻
教学难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案
教学过程
新课引入
教师提问：我们上节课学习了欧姆定律，欧姆定律有什么应用？
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
答案：电压、电流和电阻这三个物理量知道了其中的任意两个，就可以求出第三个来。
教师提问：根据欧姆定律电阻等于电压除以电流，这是不是与前面所学的电阻定律相矛盾？
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
答案：不矛盾。电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端加不加电压，导体通不通电流无关。
教师口述：到现在，我们已经知道，通过导体电流的大小是由加在导体两端的电压和导体的电阻决定的。我们知道了电压、电流和电阻其中的任意两个物理量就可以求出第三个物理量来。今天我们就来一起来用欧姆定律测导体的电阻。
讲授新课
一、实验目的
测量通过导体的电阻。
二、实验原理
教师活动：讲解伏安法测电阻的实验原理。
由欧姆定律
故只要知道了加在导体两端的电压及此时通过此导体的电流，就可以求出导体的电阻了。这种先测量加在导体两端的电压及此时通过此导体的电流，然后再用欧姆定律求电阻的方法，我们称之为伏安法测电阻。
教师口述：现在请同学们设计用伏安法测电阻的电路图。
教师活动：检查并引导学生设计伏安法测电阻的电路图。
学生活动：小组讨论共同设计电路图。
设计意图：电路图一定要让学生自己设计，这样能够培养学生的策划能力。
师生活动：让部分同学展示其设计的电路图，并让其说明其设计意图，教师用提问的方式来与其确认其设计能否完成实验。
按：由于初中不考虑电表的内阻，故在此情况下，电流表的内接法与外接法是没有区别的，故不论学生设计内接法还是外接法的电路图，教师不应给出哪个比较好，哪个不好不评价。但教师在演示实物边线时，最好采用误差较小的方法。
教师活动：展示电路图。
三、实验器材
学生电源一个，电压表、电流表各一块，待测电阻一个，滑动变阻器一个，导线若干。
四、实验步骤
教师活动：在学生实际操作前，老师先讲一下注意事项。
学生活动：根据本小实验小组设计的电路图连接实际电路。可以参考的实验步骤：
（1）电表调零。
（2）断开开关。
（3）连接实物电路，使滑动变阻器的初始状态接入电路的电阻最大。
（4）调节滑动变阻器，并记下电压表和电流表的示数。
（5）调节滑动变变阻器重复步骤（4）的操作两次。
（6）整理实验仪器。
在学生连接实际电路时，教师检查学生的连接情况，必要时予帮助，但老师在帮学生连接实物电路时，应以学生设计电路图为依据来连接，不要以自己原来头脑中的电路图来连接。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
五、数据处理
将所得电压与电流的数据代入由欧姆定律求得的电流的表达式，计算出电阻，然后再求三组数据的平均值，此平均值即为所测电阻的电阻。
典例剖析
例1
若R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器铭牌磨损，导致阻值未知，则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是（
）
A
B
C
D
分析：考查对实验原理的理解。要测电阻只须得到加在待测电阻两端的电压和此时通过此待测电阻的电流即可。
解析：A选项，加在待测电阻两端的电压的由电压表测出，此时通过待测电阻的电流由电流表测得，将所得数值代入欧姆定律的数学式即可求得待测电阻的阻值，此选项不符合题意。
B选项，加在待测电阻两端的电压的由电压表V2测出，此时通过待测电阻的电流由电压表V2的示数除以R0的阻值得到，此选项不符合题意。
C选项，加在待测电阻两端的电压的由电流A1的示数乘以R0的阻值得到，此时通过待测电阻的电流由电流表A2测得，此选项不符合题意。
D选项，由电流表只能测得通过待测电阻的电流，无法直接或间接得到加在待测电阻两端的电压，故此选项符合题意。
综上，本题选D。
题后反思：选项B、C也提供了两种测量电阻的电路设计。
在这里，我们可以看出，测量电阻的整个实验过程，就是要测电压和电流，而各种电路设计只是求得电压和电阻的一种手段。
例2
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．接通电路时，先断开开关
B．应从电源的正极开始接线，开关应靠近电源的正极
C．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
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
分析：根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析。主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
解析：选项A，说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路，故选项A不符合题意。
选项B，没有必要，只要能正常快速连接即可，故选项B符合题意。
选项C，说法正确、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故选项C不符合题意。
选项D，说法正确，将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路，故选项D不符合题意。
综上，本题选B。
例3在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（
）
A
B
C
D
分析：测电阻阻值应该知道电阻两端的电压U，流过电阻的电流I，逐一分析各选项看能不能求出U、I，然后做出选择。
解：选项A，电压表V1测出定值电阻R的电压U1，电压表V2测出待测电阻Rx的电压Ux，电路电流I=U1/R，待测电阻Rx电压Ux，,由欧姆定律可求出电阻，故选项A正确。
选项B，电流表A测出流过Rx的电流I，电压表V测出电阻Rx的电压U，由欧姆定律可求出待测电阻Rx的阻值，故选项B正确。
选项C，图示电路不能测出流过电阻Rx的电流，图示电路不能测出待测电阻的阻值，故C错误。
D、电流表A1测流过R的电流I1，电流表A2测流过待测电阻Rx的电流Ix，并联电压U=I1R，已知待测电阻Rx的电压U，流过待测电阻的电流Ix，由欧姆定律可求出待测电阻Rx的阻值，故选项D正确。
综上，本题选ABD。
课堂小结
