第十五章第三节　“伏安法”测电阻—2020秋九年级沪科版物理全册导学课件（18张）

第十五章　探究电路
第三节　“伏安法”测电阻
【导学园地】
Ⅰ.小灯泡的灯丝是采用对电流的阻碍作用受温度影响较大的材料制成的,因此当小灯泡两端电压增大时,小灯泡的温度升高,亮度增大,灯丝的电阻变大,所以,在实验时,测得的在不同电压下灯丝的电阻并不相同,这是电阻受温度的影响,并不是实验误差在起主要作用。
【知识梳理】
伏安法测电阻Ⅰ
1.原理:　　　　。?
2.测量方法:　　　　。?
3.需测物理量及测量器材:
(1)用　　　　测量待测电阻两端的电压。?
(2)用　　　　测量通过待测电阻的电流。?
4.实验电路图:　　 　?
5.减小误差的方法:多次测量电压及电流值,算出电阻,最后求出　 。?
6.滑动变阻器的作用:
(1)　　 　　。?
(2)改变　　　　 　　　　　。?
伏安法
电压表
电流表
如图所示
电阻的平均值
保护电路
待测电阻两端的电压
知识点一:伏安法测定值电阻的阻值
【典题1】小宇在测电阻Rx阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图,图乙是未连接完整的实物图。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑片P观察到电压表示数无变化,电流表无示数,则导致这一现象的原因是　　　　　　　　　。?
(3)排除故障后,闭合开关,继续进行实验,将滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,则Rx=　　 　　。?
电阻断路
6.25 Ω
规律总结
(1)连接实验电路时,开关要断开。
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处。
(3)电流表串联在被测电路中,电压表与被测电路并联,连入电路中要注意“+”“-”接线柱的接法要正确。
(4)在不能预先估计被测电流和电压值时,要用试触法来确定电流表和电压表的量程。
(5)滑动变阻器接入电路中时,要“一上一下”选择接线柱,不能同时选用上面或下面的两个接线柱。
【变式1-1】利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是(　 )
　
A　　　　 　B　　　　　 C　　 　 　D
【变式1-2】伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( 　)
A.改变待测电阻两端的电压
B.改变电路中的电流
C.保护电路
D.改变待测电阻的阻值
A
D
知识点二:伏安法测小灯泡的电阻
【典题2】在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压U=2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动灯泡变亮。
(2)某小组闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是　 。?
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图丙所示I=
　　　　A,则小灯泡的电阻R=　　　　Ω。?
(4)如图丁所示是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图像,从图中发现小灯泡的电阻是变化的,原因是　　　　 　　　　　　　　。?
电流表的正负接线柱接反了
0.5
5
灯丝电阻随温度的升高而增大
规律总结
实验中常见故障及产生的现象:
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}常见故障
产生的现象
灯泡短路
电压表无示数,电流表有示数,灯泡不发光
灯泡断路
电流表无示数,电压表示数接近电源电压,灯泡不发光
电压表与电流表互换位置
电流表无示数,电压表示数接近电源电压,灯泡不发光
滑动变阻器的
接线柱同为
“两上”或“两下”
无论怎样移动滑片,电压表和电流表的示数不变,灯泡亮度不变,若灯泡发光过亮则是同时接了上面两个接线柱;若灯泡发光过暗则是同时接了下面两个接线柱
【变式2-1】王丽同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,所连接的电路图如图所示,当闭合开关后( 　)
A.电压表烧坏
B.电流表烧坏
C.电压表有读数,电流表读数为零
D.电流表有读数,电压表读数为零
【变式2-2】(2020曲靖期末)小梅测量标有电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下工作时的电阻,所用电源电压恒为4.5 V,她设计的电路如图甲所示。
C
(1)小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流,当小灯泡两端电压为2.5 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,读出电流为　　　 　A,此时小灯泡电阻为
　　　　Ω(结果保留一位小数)。?
(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小。于是她向老师请教,老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可,如图丙中a所示。请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去。
(3)小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为　　　V到4.5 V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于　　　　(选填“左”或“右”)端。?
(4)小梅用图丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流,并作出小灯泡的U-I图线如图戊所示,由图可知小灯泡的电阻是　　　　(选填“变化”或“不变化”)的。
0.3
8.3
0
右
变化
(2)如图所示:
【基础巩固练】
1.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω。电压表的量程为3 V,电流表的量程为3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是(　　)
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15 V量程读数,电流表按3 A量程读数
D.电压表按15 V量程读数,电流表按0.6 A量程读数
2.在“测量小灯泡电阻”实验中,某同学连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是(　 )
A.更换小灯泡 B.更换电源
C.检查电路是否断路 D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
C
D
3.某同学做测定小灯泡电阻的实验,其设计的电路如图所示。实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是(　 )
A.滑动变阻器处发生断路
B.滑动变阻器处发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
4.在“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U-I的图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是(　 )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的
电流的改变而改变
C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温
度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D
D
5.小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为
　　　　V,电流表的示数为　　　　A,待测电阻Rx的阻值为　 Ω。
6.如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线。由图可知,定值电阻R的阻值为　　　　Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变　　　　,当其两端电压为2 V时,阻值为　　　　Ω。??
2
0.5
4
5
大
4
7.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压是3 V。
(1)在连接电路的过程中,开关应该　　　　。?
(2)实验过程中,无论怎样移动滑片,电流表和电压表的示数都很小且无变化,原因可能是? 　。?
(3)排除故障后的电路连接如图甲所示。当电压表示数是2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,是　　　　A,被测电阻的阻值是　　　　Ω。?
(4)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做可以达到　　　 　的目的。?
断开
将滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路中
0.5
5
减小误差
8.(2020云南模拟)用伏安法测电阻,实验电路图如图甲,电源电压保持不变。
(1)该实验的原理是　 。?
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于　　　　(选填“A”或“B”)端。?
(3)小华按图甲所示的实验电路图正确连接电路进行实验,某次实验中电压表示数、电流表示数如图乙所示,则此时通过Rx的电流为　　　　A,被测电阻Rx=　　　　Ω。?
B
0.3
8
9.(2020曲靖一模)小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。
(1)小明实验的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整。
(2)小明第1次测量时,电压表示数如图乙所示,则电压为　　　　V。?
(3)小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为　　　　Ω。
(4)小华测量的数据如表二所示,则小华实验中存在的问题可能是　 。??
1.5
4.9
电压表并联在滑动变阻器两端了
【核心素养练】
10.如图甲所示是某实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中设计的电路图,所用小灯泡标有“2.5 V”字样。
(1)该实验的原理是　　　　。?
(2)该组同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光。导致上述现象的不规范操作是　 。?
(3)若某次测量时电压表的示数为2 V,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为
　　　　A,此时灯泡的电阻为　　　　Ω。?
(4)该组同学分别记录三组电压和电流值,通过计算发现灯丝电阻是不同的,他们还了解到其他组同学也得到类似的结果。出现这种结果的原因是:________________________。?
连接电路时开关闭合了
0.2
10
灯丝电阻大小与温度有关
1.(2019安徽中考)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。
　　
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于　　　　(选填“a”或“b”)端;?
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是:　 ;?
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示,则此时被测电阻两端的电压为　　　　V,该电阻的阻值为　　　　Ω。?
a
电流表量程过大
2.4
10
2.(2019岳阳中考)利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压恒
定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于　　　　(选填“A”或“B”)端,目的是保护电路。?
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是　　　　(填字母代号)。?
A.断开开关,更换小灯泡
B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
B
B
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为　　　　A,小灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω(计算结果保留一位小数)。?
(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据:___________________________________
_______________________________________________________________________。?
?
0.28
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}序号
1
2
3
4
U/V
0.1
1.3
2.1
3.0
I/A
0.05
0.11
0.26
0.3
R/Ω
2
11.8
8.1
10
8.9
第2组数据错误,电流应为0.22 A,
错误原因是将电流表的分度值0.02 A误当作0.01 A了