人教版人教版九年级全一册 物理 17.3电阻的测量课件（51张PPT））

(共51张PPT)
第3节　电阻的测量
知识回顾：
1、电路的三个基本物理量：
物理量：
，测量工具：
；
物理量：
，测量工具：
；
物理量：
，测量工具：
；
电流I
电压U
电阻R
2、
欧姆定律
内容：
。
表达式：
。
变形式：
、
。
一段导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
I=U/R
U=IR
R=U/I
伏安法测电阻：
一、原理：
；
二、电路图：
三、器材：
欧姆定律
A
V
R
R'
S
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
四、注意点：
实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。能提供的器材：干电池两节、学生用电压表（量程为0-3v、0-15V）、电流表（量程为0-0.6A、0-3A）、滑动变阻器（100Ω、2A）和电阻箱（0-9999Ω、
5A）各一个，开关、导线若干。
请写出你的实验方案（用相应的字母表示各个测出的物理量）。
实验思路：
电路图：
实验器材：
实验步骤：
写出待测电阻Rx的表达式
。
实际做一做，验证自己的实验设计是否正确。
想一想，是否还有其他的实验设计？
设计电路图：测电阻的各种方法
方法1：伏安法
A
V
R1
R2
方法2：双伏法
V1
R1
R2
V2
方法3：双安法之一
R2
R1
A1
A2
方法4：双安法之二
R2
R1
A1
A
方法5：单伏法之一
V1
R1
R2
方法6：单伏法之二
V
R1
R0
方法7：单安法之一
R2
R1
A
方法8：单安法之二
R2
R1
A
方法9：单安法之三
R1
R2
A
返回
千方百计测电阻
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
伏安法测电阻
一、伏安法测电阻
Rx
A
V
Ix
Ux
（1）测出通过Rx的电流为Ix；
实验步骤:
（2）测出Rx两端的电压为Ux；
（3）则Rx=______。
Ux/Ix
方法1：伏安法
A
V
R1
R2
I
（1）用电流表测出通过Rx的电流为I；
A
I
R’
U
A
Rx
U
实验步骤:
二、等效替代法测电阻
（2）接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数乃为I；
（3）则Rx=R’。
方法的拓展
等效法测电阻一：
RX
R0
A
S1
S2
R
步骤一：闭合S1，测出电流表示数I1
步骤二：断开S1，闭合S2，调节变阻箱，使I2=I1
步骤三：读出变阻箱阻值R0，
RX=R0
方法的拓展
等效法测电阻二：
RX
R0
V
R
S1
S2
步骤一：闭合S1，测出电压表示数U1
步骤二：断开S1，闭合S2，调节变阻箱，使U2=U1
步骤三：读出变阻箱阻值R0，
RX=R0
出示电路元件符号：
R0
A
V
Rx
最大阻值为R0
电源
开关
电流表
电压表
思考
前面我们学了用伏安法测电
阻，可是在实际电路中有时
只有电流表或电压表，又该
如何测出待测电阻Rx呢？
三、只有电流表（无电压表）如何测电阻
（1）分析讨论
（2）电路设计
（3）实验步骤
出示电路元件符号：
A
Rx
开关
电源
电流表
R0
最大阻值为R0
A
R0
Rx
I0
Ix
A
1.电路设计
2.实验步骤:
（a）S闭合测出R0的电流为I0;
（b）在测出Rx的电流为Ix
;
（c）Rx=_________。
3.讨论改进
U=I0·R0
U=Ix·Rx
I0·R0/Ix
（双安法一）
实验改进方案（1）：
（a）S1、S2
闭合测出电流表的示数分别为I、I1;
（b）
S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：
（c）则待测电阻Rx=
_____________.
I1·RX=(I-I1)R0;
Rx
=
(I-I1)
·R0/I1.
R0
Rx
S1
S2
（I-I1）R0/I1
U=I1·Rx
U=(I
-I1
)
·R0
实验步骤:
A
A1
A
（双安法二）
实验改进方案（2）：
R0
Rx
A
S1
S2
(1)S1闭合，S2断开电流表的示数为I1；
（U=I1·Rx）
（2）
S2闭合，S1断开电流表的示数为I2；
（
U=I2·R0
）
（3）Rx=
_________
I2·R0/I1
实验步骤:
（单安法一）
实验改进方案（3）：
（a）
S1闭合，S2断开测出电流表的示数为I1;
（b）
S1、S2闭合测出电流表的示数为I；
（c）则待测电阻Rx=
I1·R0=(I-I1)Rx;
Rx
=
I1
·R0/
(I-I1).
R0
Rx
A
S2
S1
U=I1·R0
U=(I-I1)Rx
实验步骤:
（单安法二）
I1
·R0/
(I-I1).
实验改进方案（4）：
R0
Rx
A
S
a
b
（1）S接a时电流表的示数为Ia；
（2）S接b时电流表的示数为Ib；
U=Ia
·R0
U=Ib·Rx
(3)则Rx=_________
Ia·R0/Ib
实验步骤:
（单安法三）
若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rx
呢?（有电流表）
想一想:
（1）分析讨论
（2）电路设计
（3）实验步骤
R0
Rx
电源
开关
电流表
A
最大阻值为R0
1.电路设计
A
Rx
R0
S
a
b
2.实验步骤:
(1)P到a时电流表的示数为Ia;
(2)P到b时电流表的示数为Ib;
U=Ia·Rx
U=Ib·
(Rx+R0)
(3)则Rx=_____________.
Ib·R0/(Ia-Ib)
P
（安滑法测电阻）
只有电流表和定值电阻串接能否测出待测电阻Rx呢？
再思考？
R0
Rx
电源
开关
电流表
A
只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx
1、电路设计：
R0
Rx
S
1
S2
A
2、实验步骤：
（a）S1、S2闭合电流表的示数为I1；
（b）S1闭合S2断开电流表的示数为I2；
U=I1·Rx
U=I2·
(Rx+R0）
（c）Rx=________________。
I2·R0/（I1-I2）
（安关法测电阻）
四、只有电压表（无电流表）如何测电阻
（1）分析讨论
（2）电路设计
（3）实验步骤
R0
V
Rx
电源
开关
电压表
最大阻值为R0
R0
Rx
U0
Ux
S
2.实验步骤:
（a）S闭合测出R0的电压为U0;
（b）再测出Rx的电压为Ux
;
（c）Rx=_________。
3.讨论改进
I
=
U0
/R0
I=Ux/Rx
Ux·R0/U0
1.电路设计
V1
V2
（双伏法）
实验改进方案（1）：
R0
Rx
V
S
1
S2
2.实验步骤:
（伏关法一）
实验改进方案（1）：
R0
Rx
V
S
2.实验步骤:
1
S2
(1)S1、S2合,电压表的示数为U；
(2)S1合，S2开电压表的示数为U0；
（3）则Rx=
_____________.
I0=U0/R0
R0
V
Rx=Ux/Ix=(U-U0)
·R0/U0
(U-U0)
·R0/U
R0
Rx
V
U
S1
S1
U0
U
U-U0
R0
Rx
V
S
2.实验步骤:
1
S2
(1)S1、S2合,电压表的示数为U；
(2)S1合，S2开电压表的示数为Ux；
（3）则Rx=
_____________.
R0
V
Rx=Ux/Ix=Ux/(U-Ux)/R0=Ux
·R0
/(U-Ux)
Rx
V
U
S1
S1
Ux
U
U-Ux
实验改进方案（2）：
Rx
Ux
·R0
/(U-Ux)
（伏关法二）
R0
Rx
V
S
实验改进方案（3）：
a
b
图8
VS
（伏关法三）
电压表的正负接线柱接反了
R0
Rx
V
S
实验改进方案（3）：
a
b
实验步骤:
(1)S接a时电压表的示数为U；
(2)S接b时电压表的示数为Uo；
（3）则Rx=_____________。
R0
Rx
V
S
b
U0
R0
Rx
V
S
a
U
U
U-U0
(U-U0)
·R0/U0
RX=U-U0/U0/R0=
(U-U0)
·R0/U0
若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rx
呢?(有电压表）
想一想:
R0
V
电源
开关
电压表
最大阻值为R0
Rx
1.电路设计
Rx
R0
S
a
b
2.实验步骤:
P
V
（伏滑法）
1.电路设计
Rx
R0
S
a
b
2.实验步骤:
(1)P到a时电压表的示数为U;
(2)P到b时电压表的示数为Ux;
(3)则Rx=_____________.
P
V
Rx
S
V
Rx
R0
S
a
b
P
V
U
Ux
U
UxR0/
(U-Ux)
U-UX
I=U-UX/R0
RX=UX/I=UX/(U-UX)/R0
练习1:
额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：电流表、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。
R0
R
S
1.电路设计：
A
I
0.38A
A
10Ω
2.实验步骤:
1.移动变阻器使通过R0电流表的示数为0.38A;
2.测出此时通过灯的电流为I;
3.则R灯=___________.
3.8/I
R灯
练习2:
额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：电压表、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。
R0
R
S
1.电路设计：
10Ω
2.实验步骤:
1.移动变阻器使灯两端的电压为3.8V;
2.测出此时定值电阻两端的电压为U0;
3.则R灯=:_________________.
38/U0
V
U0
3.8V
V
R灯
千方百计测电阻
等效法测电阻
双伏法测电阻
伏关法测电阻
伏滑法测电阻
双安法测电阻
安关法测电阻
安滑法测电阻
伏安法测电阻
小结
测电阻的各种方法:
方法1：伏安法
A
V
R1
R2
方法2：双伏法
V1
R1
R2
V2
方法3：双安法之一
R2
R1
A1
A2
方法4：双安法之二
R2
R1
A1
A
方法5：单伏法之一
V1
R1
R2
方法6：单伏法之二
V
R1
R0
方法7：单安法之一
R2
R1
A
方法8：单安法之二
R2
R1
A
方法9：单安法之三
R1
R2
A
返回
练习3：小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案，并选择了合适的器材，测量电路如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx．
（1）请你帮他完成相关实验内容：
①将
?
接入A、B两点间；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下
?
；
③断开开关，取下A、B间的元件，将
接在A、B两点间；
④闭合开关，调节
?
，使
?
；
⑤读出
?
，即可知道Rx的阻值．
（2）小明测量电阻Rx的方法，在科学研究中经常用到，下面四个研究实例中，采用这种研究方法的是
?（
）．
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
D．用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱．
未知电阻RX
电压表示数U
电阻箱
电压表示数仍为U
电阻箱示数
C
电阻箱
——————这种研究方法叫等效替代法
V
练习4：
解：
练习5：现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测一个未知阻值的电阻Rx，要求开关接在干路上。
（1）分别画出两种不同方法的电路图。
（2）如果实验中电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，请在横线上写上对应的电阻Rx的表达式。
方法一：?
Rx=
??????????????双安法一???
方法二：??Rx=??????????
双安法二
A
R0
Rx
I0
Ix
A
1.电路设计
2.实验步骤:
（a）S闭合测出R0的电流为I0;
（b）在测出Rx的电流为Ix
;
（c）Rx=_________。
3.讨论改进
U=I0·R0
U=Ix·Rx
I0·R0/Ix
（双安法一）
实验改进方案（1）：
（a）S1、S2
闭合测出电流表的示数分别为I、I1;
（b）
S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：
（c）则待测电阻Rx=
_____________.
I1·RX=(I-I1)R0;
Rx
=
(I-I1)
·R0/I1.
R0
Rx
S1
S2
（I-I1）R0/I1
U=I1·Rx
U=(I
-I1
)
·R0
实验步骤:
A
A1
A
（双安法二）
练习6：现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个电阻（用R0表示），一个待测电阻（用Rx表示），一个电压表（最大量程大于电源两极间电压），开关两个，导线若干。
（1）根据以上所给的器材，在虚线框内设计一个能测量并计算出待测电阻Rx的规范电路图（连接好后在实验过程中不能拆卸）。
（2）写出测量的操作步骤及所测量的物理量。
（3）写出用测量的物理量计算Rx的表式：????????
。
实验改进方案（1）：
R0
Rx
V
S
2.实验步骤:
1
S2
(1)S1、S2合,电压表的示数为U1；
(2)S1合，S2开电压表的示数为U2；
（3）则Rx=
_____________.
I0=U2/R0
R0
V
Rx=Ux/Ix=(U1-U2)
·R0/U2
(U1-U2)
·R0/U2
R0
Rx
V
U1
S1
S1
U2
U1
U1-U2
（伏关法一）
R0
Rx
V
S
2.实验步骤:
1
S2
(1)S1、S2合,电压表的示数为U1；
(2)S1合，S2开电压表的示数为U2；
（3）则Rx=
_____________.
R0
V
Rx=U2/Ix=U2/(U1-U2)/R0=U2
·R0
/(U1-U2)
Rx
V
U1
S1
S1
U2
U1
U1-U2
实验改进方案（2）：
Rx
U2
·R0
/(U1-U2)
（伏关法二）
R0
Rx
V
S
实验改进方案（3）：
a
b
实验步骤:
(1)S接a时电压表的示数为U1；
(2)S接b时电压表的示数为U2；
（3）则Rx=_____________。
R0
Rx
V
S
b
U2
R0
Rx
V
S
a
U1
U1
U1-U2
(U1-U2)
·R0/U2
（伏关法三）
练习7：现在电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（已知最大阻值为R0）和待测电阻Rx各一个，开关两个，导线若干，请按要求画出三种测Rx阻值的不同方案的电路图，要求：
???
（1）每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。
???
（2）在同一电路图中，电表位置固定不动。
1.电路设计
A
Rx
R0
S
a
b
2.实验步骤:
(1)P到a时电流表的示数为Ia;
(2)P到b时电流表的示数为Ib;
U=Ia·Rx
U=Ib·
(Rx+R0)
(3)则Rx=_____________.
Ib·R0/(Ia-Ib)
P
（安滑法测电阻）
1.电路设计
Rx
R0
S
a
b
2.实验步骤:
(1)P到a时电压表的示数为U1;
(2)P到b时电压表的示数为U2;
(3)则Rx=_____________.
P
V
Rx
S
V
Rx
R0
S
a
b
P
V
U1
U2
U1
U2
R0/
(U1-U2)
（伏滑法测电阻）
谢
谢