测量导体的电阻
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。
表达式:
变形式1:
变形式2:
一、测量定值电阻
的电阻值
Rx
图1
1.实验原理:
Ix
Ux
一、测量定值电阻的电阻值
图2
如图2所示,用电压表测量Rx两端的电压U,用电流表测量通过Rx的电流I。
A
V
Rx
S
一、测量定值电阻的电阻值
想一想:这样的设计有什么不合适的地方?
伏安法
2.实验电路图:如图3所示
A
V
Rx
S
Rw
图3
一、测量定值电阻的电阻值
A
V
Rx
S
Rw
图3
一、测量定值电阻的电阻值
3.实验过程:
图4
Rx
Rw
S
导线若干
U/V
I/A
Rx/Ω
数据记录表格:
3.实验过程:
一、测量定值电阻的电阻值
图4
Rx
3.实验过程:
一、测量定值电阻的电阻值
Rw
S
A
V
Rx
S
Rw
图3
4.计算电阻:
0.34
15
一、测量定值电阻的电阻值
U/V
I/A
Rx/Ω
5
测量小灯泡的电阻值
测量小灯泡的电阻值
可以将灯两端的电压设定为5 V吗?
测量小灯泡的电阻值
“3.8 V”意思是:该小灯泡在3.8 V的电压下正常发光
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,灯两端的电压发生了变化,通过灯的电流发生变化,灯的亮度发生变化。
小灯泡在不同电压下的电阻是否会改变呢?
二、测量小灯泡在不
同电压下的电阻值
图7
2.电路图:
A
V
L
S
Rw
二、测量小灯泡在不同电压下的电阻值
1.实验原理:
实验数据表格
U/V
I/A
RL/Ω
3
3.8
0.26
0.30
11.5
12.3
实验结论:小灯泡的电阻随其两端电压
的升高而增大
1.8
0.2
9
二、测量小灯泡在不同电压下的电阻值
U/V
0.5
1.2
1.8
3.0
3.8
I/A
0.18
0.19
0.2
0.26
0.30
RL/Ω
2.8
6.3
9
11.5
12.3
??????
??????
??????
二、测量小灯泡在不同电压下的电阻值
小灯泡的I-U图线
小灯泡的I-U图线
I/A
U/V
定值电阻的I-U图线
I/A
U/V
二、测量小灯泡在不同电压下的电阻值
灯两端电压越高,通过灯丝的电流越大,灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
思考:测量导体的电阻值,
除了采用伏安法以外,
还有其他的方法吗?
三、多种方法测电阻
器材: 输出电压一定的电源、电流表
两个、阻值已知的定值电阻一
个、阻值未知的待测电阻一个、
开关一个、导线若干。
任务1: 请同学们试着利用下述器材,
设计一个实验,测量出未知
电阻的阻值。
三、多种方法测电阻
1.电路图:
A1
A2
Rx
R0
S
三、多种方法测电阻:任务1
2.操作:
闭合开关S,电流表A1的示数为Ix,电流表A2的示数为I0
A1
A2
Rx
R0
S
Ix
I0
三、多种方法测电阻:任务1
3.表达式推导:
三、多种方法测电阻:任务1
A1
A2
Rx
R0
S
Ix
I0
安阻法或安安法
三、多种方法测电阻:任务1
A1
A2
Rx
R0
S
器材:输出电压一定的电源、电流表
一个、 阻值已知的定值电阻一
个、阻值未知的待测电阻一个、
开关两个、导线若干。
任务2:请同学们试着利用下述器材,
设计一个实验,测量出待测电
阻的阻值。
三、多种方法测电阻
1.电路图:
Rx
R0
S1
S2
A
三、多种方法测电阻:任务2
2.操作:
断开开关S2,闭合开关S1,电流表的示数为Ix,等效电路图如图8所示。
Rx
R0
S1
S2
A
Ix
三、多种方法测电阻:任务2
Ix
Rx
Ux
图8
断开开关S1,闭合开关S2,电流表的示数为I0,等效电路图如图9所示。
Rx
R0
S1
S2
A
I0
2.操作:
三、多种方法测电阻:任务2
I0
R0
U0
图9
3.表达式
推导:
三、多种方法测电阻:任务2
Ix
Rx
Ux
图8
I0
R0
U0
图9
任务3:利用同样的器材,你还能再想
出一种测量方法吗?
三、多种方法测电阻
器材:输出电压一定的电源、电流表
一个、 阻值已知的定值电阻一
个、阻值未知的待测电阻一个、
开关两个、导线若干。
1.电路图:
三、多种方法测电阻:任务3
Rx
R0
S1
A
S2
2.操作:
断开开关S2,闭合开关S1,电流表的示数为I1 ,等效电路图如图10所示。
三、多种方法测电阻:任务3
I1
R0
U
图10
Rx
I1
Rx
R0
S1
A
S2
2.操作:
同时闭合开关S1、S2,电流表的示数为I2,等效电路如图11所示。
三、多种方法测电阻:任务3
I2
R0
U
图11
Rx
R0
S1
A
S2
3.表达式
推导:
由图10、图11 ∵U一定
∴
三、多种方法测电阻:任务3
I1
R0
U
图10
Rx
I2
R0
U
图11
思考:有没有不需要计算
就可以测量出未知
电阻阻值的方法呢?
三、多种方法测电阻:任务4
如图12所示
调节电阻箱,使甲、乙两图中的电流表示数相等,可以得出什么结论呢?
图12
乙
A2
R2
甲
A1
R1
S
S
三、多种方法测电阻:任务4
如图12所示
R1=R2
图12
乙
A2
R2
甲
A1
R1
S
S
图12
甲
A1
R1
S
乙
A2
R2
S
三、多种方法测电阻:任务4
A
R1
S2
R2
S1
图13
三、多种方法测电阻:任务4
三、多种方法测电阻:任务4
1.电路图:
A
Rx
S2
R0
S1
图13
2.操作:
闭合开关S1,断开开关S2,电流表显示的示数为I,等效电路图如图14所示。
三、多种方法测电阻:任务4
Rx
U
I
图14
A
Rx
S2
R0
S1
图13
闭合开关S2,断开开关S1,调节电阻箱使电流表显示的示数仍为I,等效电路图如图15所示
2.操作:
三、多种方法测电阻:任务4
A
Rx
S2
R0
S1
图13
R0
U
I
图15
三、多种方法测电阻:任务4
Rx=R0
3.表达式:
R0
U
I
图15
Rx
U
I
图14
等效替代法
你还能想出其他的测量电阻的方法么?(比如利用电压表和已知阻值的定值电阻进行测量。)
1.画出用伏安法测电阻的电路图,并根据电路图将图16中的器材连接起来。在实验中开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应该放在_______端。
(填“左”或“右”)
图16
课堂练习:
电路图:
A
V
S
Rw
Rx
课堂练习:
图17
实物图:
S
Rw
Rx
图16
课堂练习:
图17
A
V
S
Rw
Rx
闭合开关前,滑片置于最左端
2.在一次用“伏安法”测导体电阻的实验中,电流表、电压表的示数如图18所示,通过电阻的电流是_______A,电阻两端的电压是_______V,这个电阻的阻值是______Ω。若滑片移动后,电压表的示数是4.5 V,则通过这个电阻的电流是_____A。请你在图19上画出电流表所用的量程和指针位置 。
课堂练习:
3
2
1
0
0
0.6
0.2
0.4
A
-
0.6
3
15
10
5
0
0
3
1
2
V
-
3
15
图18
I=0.16 A
U=2.4 V
3
2
1
0
0
0.6
0.2
0.4
A
-
0.6
3
问题:若滑片移动后,电压表的示数是4.5 V,则通过这个电阻的电流是____A。请你在图19上画出电流表所用的量程和指针位置 。
图19
当电阻两端的电压发生变化后,哪个电学量会变,哪个不会变?
问题:若滑片移动后,电压表的示数是4.5 V,则通过这个电阻的电流是____A。
课堂练习:
导体的电阻和导体的材料、长度、
横截面积、 温度有关。
课堂练习:
问题:若滑片移动后,电压表的示数是4.5 V,则通过这个电阻的电流是____A。
在不考虑温度对电阻的影响时,导
体的电阻R不会改变。
课堂练习:
问题:若滑片移动后,电压表的示数是4.5 V,则通过这个电阻的电流是____A。
根据欧姆定律:
∵当R一定时,I跟U成正比
∴通过导体的电流I会发生变化
课堂练习:
当导体两端的电压变为4.5 V时,根据欧姆定律计算得:
课堂练习:
图19
3
2
1
0
0
0.6
0.2
0.4
A
-
0.6
3
课堂练习:
课堂小结:
1.测量定值电阻的阻值
2.测量小灯泡在不同电
压下的阻值
安阻法
等效替代法
主要内容
3.多种方
法测电阻
??????
测量电阻的阻值
伏安法