2020年人教版物理九年级全一册学案 第17章第3节《电阻的测量》 (含答案)

第1课时
伏安法测电阻
【学习目标】
1．知道使用电流表和电压表（伏安法）测量电阻的实验原理
2．会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻
3．理解滑动变阻器在电路中的作用
4．了解灯丝电阻的特性。?
【学习重点】利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻
【学习难点】设计实验电路图和实验操作步骤
【预习检测】
1、
温故知新
欧姆定律的内容是：___________________________________；
用公式表示为：________________。
2、创设物理情境，科学探究
电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？
【共同探究】
探究点一
伏安法测小灯泡的电阻及注意事项
1、实验原理：用伏安法测电阻由欧姆定律的变形公式
可知，只要知道了导体两端的电压和通过它的电流就可以计算出它的电阻。这种方法叫作伏安法测电阻。其原理是__________。
2、实验电路图（在右边画出实验电路图）
3、实验器材：干电池、电流表、电压表、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线等
4、实验步骤：设计实验
5、进行试验
①按电路图连接好电路。
②移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压分别为2.5V、2V、1.5V，读出电流表的值，填入下表。
③根据记录的数据算出三次电阻R。
电压U/V
2.5
2
1.5
电流I/A
电阻R/Ω
6、数据分析与处理：
（1）分析小灯泡的电阻可以看出，在不同的电压下，小灯泡的电阻是_________，电压越高时，电阻也越________，这与“电阻是导体本身的一种性质，与电压，电流无关”的说法是矛盾的，其实影响灯泡的电阻大小的根本因素是灯丝发光时的________，电压越高时，电流也越大，小灯泡的亮度也越高，即灯丝的电阻随着_______的升高而_______。（如果在改变电压，电流时能保持灯丝温度一定，则灯丝的电阻仍不会改变。）
（2）正是因为灯丝电阻在不同电压，电流下（实质是灯丝的温度不同）本身
就不同，所以，________（选填“需要”或“不需要”）对不同情况下的电阻计算平均值，以得到灯丝更为准确的电阻值。
（3）而对于定值电阻的测量，则为了减小试验的误差，需要进行多次测量，然后将各次测量的电阻求出平均值。
第2课时
特殊方法测电阻
【学习目标】
1、知道测量电阻的特殊方法有：伏阻法、安阻法、等效替代法及其实验原理、
2通过解决特殊方法下电阻测量的问题，体会灵活运用欧姆定律解决问题。
通过运用欧姆定律解决实际问题，体验物理规律与生活实际的密切联系。
【复习巩固】
1．
欧姆定律的公式及其变形
。
2．
串联电路的电流特点
：
3、并联电路的电压特点
：
3、
给你一个未知阻值的电阻，你将如何测出它的电阻？
【合作探究一】
伏阻法
运用电压表（无电流表），一个阻值为R0的定值电阻，测量待测电阻阻值。
（1）器材：一只电压表，一个阻值为R0的定值电阻、电源（电压未知）、开关和导线若干。
（2）实验步骤：
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路
步骤二、将电压表
在Rx两端，闭合开关，读出电压表的示数Ux
步骤三、将电压表
在R0两端，闭合开关，读出电压表的示数U0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，
写出Rx的表达式
（用符号表示）
【知识深化一】
所给器材：电源（电压未知）、开关、
电压表、定值电阻R、
导线若干、未知电阻Rx（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）
【合作探究二】
安阻法
运用电流表（无电压表），一个阻值为R0的定值电阻，测量待测电阻阻值。
（1）器材：一只电流表，一个阻值为R0的定值电阻、电源（电压未知）、开关和导线若干。
（2）实验步骤：
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路
步骤二、将电流表和Rx
，闭合开关，读出电流表的示数Ix
步骤三、将电流表和R0
，闭合开关，读出电流表的示数I0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，
写出Rx的表达式
（用符号表示）
【知识深化二】
所给器材：电源（电压未知）、开关、
电流表、定值电阻R、
导线若干、未知电阻Rx（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）
课堂小练
一、选择题
如图所示的各图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（
）
A.
B.
C.
D.
在“测量小灯泡的电阻”实验中下列说法错误的是(
)
A.闭合开关前，滑动变阻器应放到最大阻值的位置
B.滑动变阻器起到保护电路的作用
C.滑动变阻器起到改变小灯泡两端电压多次测量取平均值，可减小误差的作用
D.应连好电路后，再把滑动变阻器连入电路中(
)
如图所示,R为待测电阻,阻值约为5
Ω。给你的器材:滑动变阻器(2
A,0~10
Ω);电流表有2个量程,分别为0~0.6
A、0~3
A;电压表有2个量程,分别为0~3
V、0~15
V;电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法,但为使测量时能较准确地读数,两只电表的量程应用(　　)
A.0~0.6
A和0~15
V
B.0~3
A和0~15
V
C.0~0.6
A和0~3
V
D.0~3
A和0~3
V
在做测量小灯泡的电阻实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，其后果是（
）
A.电压表和电流表都可能烧坏
B.电压表不会烧坏
C.电压表可能烧坏，电流表不会烧坏
D.两表都不会烧坏
用伏特表、安培表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点是（
）
A.连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置
B.电键、安培表应接在靠近电源电流流出的一端
C.连入电键时，应先将电键打开
D.伏特表应与待测电阻并联，安培表应与待测量电阻串联，并使它们的“+”接线柱，靠近电源的“+”极一端
某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（
）
A.只有①
B.只有②③
C.只有①②③
D.①②③④都可以
如图所示的电路中，R为定值电阻。闭合开关后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V。
小丽通过推算，得出四个结论：
①变阻器连入电路的电阻变化范围为2～12Ω
②定值电阻R的阻值为3Ω
③实验中R两端的电压变化范围为2V～4.5V
④电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W～11.25W
请你对小丽的结论进行评估，结论是（
）
A.只有①正确
B.只有①②正确
C.①②③都正确
D.①②④都正确
在“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器所起作用的说法不正确的是（
）
A.改变电路中的电流
B.保护电路
C.改变被测小灯泡的电阻
D.改变被测小灯泡两端的电压
小军采用下图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该（
）
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片向右移动
C.将变阻器滑片向左移动
D.更换阻值更大的滑动变阻器。
下图是四位同学设计的用伏安法测量电阻的电路图,其中正确的是(　　)
二、填空题
在下图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，滑动变阻器R1的滑片P由中点向右端移动：
①
三个电表中示数不变是
表；
②
当滑片P移至右端，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P置于中点时的比值一致，需用阻值
电阻R2的电阻Rx来替换R2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
在连接实验电路时，开关应该_____，实验开始前，应把滑动变阻器的滑片调到______的位置。
小明设计并连接了测量电阻的电路如图甲所示,所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计或连接上存在的一个问题:　　　　　　　　　　　　　　;经改正后,所测得的数据绘出的图象如图乙所示,该待测电阻的阻值为　　　　
Ω。?
如图1所示，小林同学做“用电压表和电流表测电阻Rx的阻值”的实验。电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器在某一位置时，电压表、电流表的指针位置如图2所示，则电压表示数为
V，电流表的示数为
A，此时电阻Rx的阻值为
Ω。
在测量电阻的实验中，若选用4节干电池作电源，待测电阻约是15Ω，则在实验中所用电压表、电流表的量程应分别选用__________和__________。
“伏安法”测定值电阻的阻值实验中，它的实验原理是
；连接电路时开关应
；实验前把滑动变阻器的滑片调到
；实验时要通过调节滑动变阻器进行至少三次测量，这样做的目的是
。
三、实验题
某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值。
实验室提供的器材：待测电阻RX，电压约3V的电源，电压表V（量程为3V），开关S，导线若干。
供选择的器材：滑动变阻器R1（500Ω，0.5A），滑动变阻器R2（30Ω，0.5A），电流表A1（量程0.6A），电流表A2（量程60mA）。
实验过程：
（i）选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；
（ii）调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；
（iii）缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数I和U，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：
（iv）断开开关，拆除电路，复原实验器材。
回答下列问题：
①电流表应该选_______，滑动变阻器应该选________。
②滑动变阻器接入电路阻值减小，电压表的示数_____（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
③利用表中数据，可算得待测电阻RX=_______Ω。（结果保留整数）
参考答案
答案为：A
答案为：D
答案为：C；
解析：对电流表和电压表来说,量程越小,读数越准确,根据题目所给条件,U总=4.5
V,由于滑动变阻器的分压作用,所以被测电阻两端的电压完全可以低于3
V,由可知,由于被测电阻R约为
5
Ω,当U=3
V时,电路中的电流约为0.6
A,所以为了使测量时能较准确地读数,电流表选用0~0.6
A,电压表选用0~3
V。
答案为：D
答案为：B
答案为：C
答案为：D
答案为：C
答案为：B
答案为：C；
解析：伏安法测电阻,电压表应与待测电阻并联,电流表串联在电路中测流过待测电阻的电流。滑动变阻器应串联在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变待测电阻两端的电压。电路图A中电流表与电阻并联,电压表串联在电路中;电路图B中电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的总电压;电路图C中电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值;电路图D中电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流。故选C。
答案为：V；大于。
答案为：断开
阻值最大
答案为：电流表正、负接线柱接反了(或缺少滑动变阻器)　50
解析：题图中电流表正、负接线柱接反了,这样会损坏电流表。为了使测量结果更准确,可采用多次测量求平均值的方法减小误差,而改变电阻两端电压最方便的方法是使用滑动变阻器。由图乙可知,当电阻两端的电压为30
V时,通过电阻的电流为0.6
A,其电阻R=50
Ω。
答案为：2.4；0.48；
答案为：0～15V
0～0.6A
答案为：欧姆定律；断开；最大阻值位置，使测量结果更准确；
答案为：①A2，R2；②减小；③57。