第十七章 欧姆定律
17.3 电阻的测量
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
伏安法测电阻
安阻法测电阻
伏阻法测电阻
代换法测电阻
课时导入
到目前所学的电学知识为止,我们学了哪些物理量?哪些可以直接测量?哪些不能?
电流
电流表
电压
电压表
电阻
有办法测量吗?
感悟新知
1. 基本方法
使用基本方法测量电阻时,用到的基本测量仪器有电压表和电流表。由于同时用到电压表和电流表,所以该实验的基本方法叫做伏安法(电压表原称伏特表,电流表原称安培表)。
知识点
伏安法测电阻
1
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2. 实验原理 欧姆定律(或R= ????????)。
3. 电路图(如图1 所示)
?
感悟新知
4. 实验分析
(1)实验操作的基本要求:
①连接电路时,开关处于断开状态;
②连接好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器阻值调到最大处。
感悟新知
(2)测量三组数据的目的:
① 在测量定值电阻的实验中,测量三组电压与电流的值,计算出每次的阻值,最后以三次电阻的平均值作为测量结果,这样可以减小实验误差;
② 在测量小灯泡电阻的实验中(如图1 乙所示),测量三组数据的目的则是测量小灯泡在不同电压下的电阻。因为灯丝的电阻随温度的改变而改变,求灯丝电阻的平均值没有意义。
感悟新知
特别提醒:
实验中滑动变阻器两个方面的作用:
保护电路:连好电路,在开关闭合前将滑动变阻器阻值调至最大,目的就是保护电路。如果滑动变阻器连入电路的阻值较小,若被测电阻阻值也很小,或连接过程中电阻被短路,闭合开关时,电路中电流就会很大,这样有可能损坏电流表。
感悟新知
而在开关闭合前滑动变阻器阻值调到最大,则可防止这种情况的出现。
通过调节滑动变阻器,进行多次测量。注意区别测量定值电阻的阻值与小灯泡的电阻两个实验中,进行多次测量的目的。
感悟新知
[中考·福州] 小华用“伏安法”测电阻:
(1)请用笔画线代替导线,将如图2 甲所示的实物电路连接完整。
例1
如图3 所示。
感悟新知
(2)在连接电路时,开关应 _______,滑动变阻器
滑片P 应位于 ________(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,滑动变阻器的滑片P 移动到某一位置,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数如图2 乙所示,其示数为 ______A,则R 的
阻值是 _____Ω。
(4)实验中需要多次测
量求平均值的目的
是_____________ 。
断开
B
0.3
5
减小误差
感悟新知
解题秘方:伏安法测电阻最常见的三个方面的问题:(1)基本仪器的操作要求,如开关和滑动变阻器的使用;(2)计算电阻应用欧姆定律变形式: R= ?????????;
(3)多次实验的目的。
?
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1-1.[ 中考· 台州] 图4甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
如图所示。
感悟新知
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为_____欧。
(3)为减小实验误差,需要进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是_________________
_____________________________。
6
移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数
感悟新知
点拨:(1)将滑动变阻器按一上一下连接。(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压表示数为1.8 V;电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表示数为0.3 A,由欧姆定律,则被测电阻的阻值R= ?????????= ????.?????????????.??????????=6 Ω。(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是:移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数。
?
感悟新知
如图5 所示是“测量小灯泡电阻”的实验。
(1)图甲是小马同学连接的实物图,其中有两处错 误,请指出:________________________ 、 ________________________。
滑动变阻器接线错误
电流表正负接线柱接反
例2
感悟新知
(2)纠正错误后,某次测量时电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,该电流表的示数为____ A,则小灯泡的电阻为 ____Ω。
0.3
8
感悟新知
(3)另一名同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?
答:_____ ,其原因是___________________________。
不对 小灯泡灯丝的电阻随温度变化
感悟新知
解题秘方:运用对比法来理解测量多次实验数据的目的。测量定值电阻的阻值,进行多次测量的目的是通过取平均值来减小误差;在测量小灯泡的电阻时,由于灯丝电阻随温度有明显的改变,多次测量求平均值没有意义,多次测量的目的是测量不同电压时小灯泡的电阻。
感悟新知
解析:(1)滑动变阻器应“一上一下”接线,应让电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。(2)电阻R= ?????????= ????.?????????????.??????????=8 Ω。(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大,故不能将小灯泡不同亮度下的电阻求平均值作为小灯泡的电阻。
?
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2-1.[中考·凉山州]“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图6 甲所示的电路。
(1) 该实验的原理是
________,此实验在连接电
路时开关应处于______状态。
R= ????????
?
断开
感悟新知
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω。
12.5
感悟新知
(3)图丙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U 之间的关系图象,由图象可知:通过小灯泡的电流I 与它两端电压U 不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受_______影响,并非一个定值。
温度
感悟新知
点拨:(1)该实验的原理是R= ????????,为保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表示数为0.2 A;电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压表示数为2.5 V,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻: R= ?????????= ????.?????????????.??????????=12.5 Ω。(3)由图象可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,说明小灯泡的电阻不是一个定值,其原因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响。
?
课堂小结
电阻的测量
测电阻
原理
方法
伏安法、安阻法、伏阻法、代换法
课堂小结
电阻的测量
1. 测量基本仪器:电压表、电流表。由于同时用到电压表和电流表,所以该实验的基本方法叫做伏安法(电压表原称伏特表,电流表原称安培表)。
课堂小结
电阻的测量
2. 测量灯泡电阻与测量定值电阻阻值的区别:灯丝电阻随温度变化有很大的改变,这时测量多次的目的是测量不同工作状态时的电阻;在测量定值电阻的阻值时,测量多次的目的是通过取平均值来减小误差。