人教版 九年级 物理全册 第17章第3节电阻的测量课件（34张PPT)

(共34张PPT)
第17章
第3节
电阻的测量
1.通过利用电流表、电压表测电阻的实验操作，进一步掌握使用电压表和电流表的方法；
2.知道“伏安法”测量电阻的原理，学会实验电路的设计和连接，会记录实验数据，并进行数据处理；学会用“伏安法”测导体的电阻。
3.尝试对实验过程中的问题进行处理。
【重点】利用电流表、电压表测电阻。
【难点】自行设计科学的、完整的实验操作方案。
学习目标
电流
电压
电阻
有办法测量吗？
电流表
电压表
测量工具
测量工具
测量工具
新课引入
知识点
伏安法测电阻
（1）实验目的：
用电压表、电流表间接测电阻
（2）实验原理：
一个未知电阻，用电压表测出它两端的电压U，用电流表测出通过它的电流I，应用欧姆定律，就可以求出其电阻值，这种测量电阻的方法称为“伏安法”。
1
新知探究
（3）实验器材：
电源、电压表、电流表、
滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
（4）设计实验：
A
V
R
R'
S
滑动变阻器用来改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流值，求出每次的电阻值，最后求平均值。
新知探究
A
V
R
R'
S
根据电路图连实物图
新知探究
（5）实验步骤：
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。
新知探究
1.
连接电路时，开关应______，滑动变阻器应___________________。
2.
滑动变阻器的作用：
（1）_____________________________；
（2）______________________。
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
限制电流、保护电路
多次测量求平均值从而减小误差
课堂小测
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
（6）实验数据处理：
将每次测量的电压值和对应的电流值代入公式
，分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3，最后计算出他们的平均值，即R==
。
R1+R2+R3
新知探究
故障
故障原因
电流表有示数，电压表无示数
电流表或电压表无示数
电流表无示数，电压表指针明显偏转（或示数接近电源电压）
调节滑动变阻器的滑片使电流增大时，电压表示数减小
电流表指针超过最大值
滑动变阻器滑动时，电压表示数无变化
电流表与电压表的指针反向偏转
电流表和电压表的指针偏转角度很小
电阻被短路
电流表或电压表被短路，或该电表两接线柱到电源两极间的电路出现断路
待测电阻断路，或电压表串联在电路中
将电压表错接在了滑动变阻器两端
①量程可能选择过小；②电路中可能出现短路
滑动变阻器没有
“一上一下”连接
电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
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。
新知探究
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。
想想做做
（1）实验目的：用电压表、电流表间接测小灯泡的电阻?
（2）实验原理：
（3）实验器材：
（4）实验电路图：
A
V
L
R
S
R=
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关、导线
新知探究
根据电路图连实物图
A
V
L
R
S
新知探究
（5）实验步骤：
①断开开关，连接电路；
②接入电路的滑动变阻器调到最大；
③闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据；
④计算小灯泡阻值。
电压U/V
2
2.5
3
电流I/A
小灯泡电阻R/Ω
新知探究
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。
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.22
4.5
2
2
0.32
6.3
3
2.5
0.35
7.1
现象：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。
想一想：能否把小灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻?
新知探究
知识点
测量电阻的其他方法
1.
伏阻法：
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻的方法。
器材
实验电路图
推理过程
电源、开关、电压表、已知电阻R0、未知电阻Rx
=
2
（2）=
（1）闭合S，分别测出R0和两端的电压U0、；
=
（1）只闭合S0，测出R0两端的电压U0，闭合S0和
S1，测出电源电压U；
（2）=
=U-
=
=
新知探究
（1）闭合S，读出滑动变阻器接
入阻值最大时电压表的示数U1；
（2）读出滑动变阻器接入阻值
最小（即0）时电压表的示数U2；
（3）=
=
=
=
（1）闭合S0，将S1拨至1，
测出
R两端电压U;
（2）闭合S0，将S1拨至2，测出电源电压U；
（3）=
=
=
=
新知探究
2.
安阻法：
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻的方法。
=
（1）闭合S，分别测出通过R0和R
的电流I0、I;
（2）=
=
（1）闭合S0，断开S，测出通过R0的电
流I0；
（2）闭合S0、S，测出总电流I；
（3）=
（1）闭合S0，测出电路中的电流
I；
（2）再闭合S，测出通过的电流；
（3）=
=
=
=
I(+
)=
=
新知探究
=
（1）分别将S拨到1和2位置，
读出电流表示数I、I0；
（2）=
=
=
（1）闭合S，读出滑动变阻器
接入阻值最大时电流表
示数I1；
（2）读出滑动变阻器接入阻值
最小（即0）时电流表的
示数I2；
（3）=
(+)=
新知探究
3.
等效替代法：
利用电流表（或电压表）和可变阻值的电阻箱测量未知电阻的方法。
器材
实验电路图
（3）=R
（1）将S拨至a，读出电流表示数I；
（2）将S拨至b，调节电阻箱，使电流表示数仍为I，读出电阻箱示数R；
新知探究
阳阳和小明做“测电阻”实验：
（1）阳阳用如图1所示的实验电路，测额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻。
①连接好实验电路，用开关试触时，阳阳发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是
。
灯泡短路
典型例题1
②排除电路故障后，阳阳闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数是2V，为了测出小灯泡正常工作时的电阻，他应该再把滑片向
（填“左”或“右”）移动；
③移动后，当电压表的读数为2.5V时，电流表的读数为0.4A，他测出小灯泡正常工作时的电阻是
Ω。
左
6.25
典型例题1
（2）小明测未知电阻R的阻值，由于实验器材受限制，他设计了如图2所示电路图（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出未知电阻R的表达式。
实验步骤：①按照图2设计的电路图连接电路。
②
断开S2、闭合S1，记录电流表示数为I1；
③________________________________________；
④表达式：
=___________。
断开S1、闭合S2，记录电流表示数为I2
典型例题1
测量定值电阻Rx阻值大小的实验电路图如图甲所示。
（1）本实验的原理是
。
（2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于
（选填“A”或“B”）端。
（3）正确连接电路闭合开关后，电压表示数为2.7V时，电流表接线及示数如图乙所示，则此时测得Rx的阻值是
Ω。
B
9
典型例题2
（4）本实验要多次测量取平均值，是为了
。
（5）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路，
，记录电流表的示数为I1
②
，记录电流表的示数为I2
③待测电阻阻值的表达式为Rx=（
）（用测得量和已知量的字母表示）。
减小误差
闭合开关S和S1
闭合开关S和S2
典型例题2
欧姆定律的应用
之一：测电阻
伏安法
安阻法
伏阻法
等效替代法
测量原理
数据处理
测定电阻的阻值时，求平均值以减小误差
求小灯泡的电阻时不能求平均值
新知探究
在伏安法测电阻实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（
）
改变被测电阻两端的电压
改变电路中的电流
保护电路
改变被测电阻的阻值
D
课堂训练
2.
某同学指出：在用伏安法测量电阻的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是（　
　）
A．电路中连接滑动变阻器时，应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B．电路中连接开关时，应该将开关断开
C．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联
D．开关应该接在靠近电源电流流出的一端
D
课堂训练
3.
在”伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（
）
为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
应该选取规格匹配的器材，这样既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程
需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
B
课堂训练
4.（2018·河南中考）小芳利用如图所示的电路测量未知电阻R的阻值，阻值大约为5Ω
。
（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实验电路的连接；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于____（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关后，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c，电压表均有示数，接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是_______________。
B
滑动变阻器断路
课堂训练
4.（2018·河南中考）小芳利用如图所示的电路测量未知电阻R的阻值，阻值大约为5Ω
。
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据，画出了待测R的I-U图像，如图丙所示。由图像可得R=______Ω
。
（5）小芳又设计出一种方案，也测出了R的阻值，电路图如图丁所示，其中R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①当开关_______________时，电流表读数为I1；②当开关S1，S2都闭合时，电流表
读数为I2
;③待测电阻R=______________(用已知和测出的物理量表示）
S1闭合，S2断开
4
课堂训练
5.
在用伏安法测未知电阻R时，如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中哪一个是错误的（　　）
B
课堂训练
6.
某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡上标有“2.5V”的字样。记录的实验数据如下表所示，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（
）
A．第1次实验记录的电流表示数是错误的
B．多次实验的目的是为了减小误差
C．5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D．从第1次到第5次的实验过程中，滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
D
课堂训练
7.
某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样，他记录的实验数据如图乙所示。关于该同学的实验，下列说法不合理的是（　　）
A．电路图中a是电流表，b是电压表
B．小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C．滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D．闭合开关后，滑片P向右移，小灯泡的电阻减小
B
课堂训练