新人教版九年级物理第3节 电阻的测量课件

变化的,且电压的变化量是1.5 V的整数倍,因此,甲可
以通过改变电池的节数来实现,而乙图中只靠改变接
入的电阻无法实现电压的成倍变化,丙图中,仅靠滑动
变阻器的调节无法使电阻两端的电压达到1.5 V,3 V 和4.5 V,而丁的开关闭合与断开对电压、电流的影响
也与数据不符,所以是甲;(2)为达到多次测量电流和
《尖子生学案》人教版物理 九年级上册
第十七章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
理解伏安法,注意四方面(规律方法)
1.器材的选择
电表量程的选择要结合电源电压、灯泡
电阻值等因素考虑.实验中不能确定量程时,
就要采用大量程进行试触,试触后在不超过 量程的情况下,要使用小量程测量,读数会更
精确.
滑动变阻器的选择看两点:标定电流不 能小于灯泡正常发光电流,最大阻值与未知
_滑__片__没__有__移__到__阻__值__最__大__处_ .
(3)小明更正后,闭合开关,发现电流表、电压表
都没有示数.小明确定电路的接线良好,且电表和电源 都完好,为了尽快查出故障原因,小明将连接在开关A 端的导线拆下,把它改接在B端,结果电压表和电流表 都有示数,则电路故障是 开关断开 .
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,把测量的几组
数据描成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值R= 3 Ω.
(5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻
Rx,可是在连接电路时,发现电压表和滑动变阻器都已损 坏.经过思考,小明利用刚才已测得的定值电阻R及原来剩
下的器材,再向老师要一个开关S1,重新设计电路进行实
该方案不正确,两种情况下Rx和R0两端的电压不相等
,电阻Rx阻值
〔解析〕(1)由图乙可知,此时电流I2=0.5 A,阻值
R2
U2 I2
1.6V 3.2 0.5A
,测量结果为
R X R 1 R 3 2 R 3 3 .1 3 3 .2 3 0 3 .2 1 3 .1 8
(2)①流过电路的电流
电压值的目的,乙小组在实验中操作时需要更换不同
阻值的电阻RL,改变待测电阻两边的电压和电流;(3)从
方便来看,丙最佳,不需要换电池,只改变滑动变阻器
的阻值便可.
例4 [实验说理题](2015·德州中考)如图17 - 45甲所示
是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要 求.
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,
验(电源电压未知且恒定不变,电流表量程足够大).
电路设计:在丙图中把小明设计未完成的实验电路图补
充完整(测量时电路元件接线不能更改).
实验步骤:把下列实验步骤补充完整:①只闭合开关S,
读出电流表的示数I1;② 再闭合开关S1,读出电流表示数I.2
电阻表达式:Rx=
L150 1m 1500m 15km 0.01
短路位置离甲地的距离:
S1L115km7.5km 22
例3 [实验评价题]在“伏安法测电阻”的实验课中,
老师提供了以下器材:几节干电池、3个已知阻值的电阻 RL(5 Ω,8 Ω,12 Ω)、1只最大阻值为10 Ω的滑动变阻器、 被测电阻、2个开关、电压表和电流表各1只、导线若 干.实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确, 采用多次测量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四个小 组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图17 - 44 所示),每个方案只变化一种元件或改变状态,且四个组的 变化都不相同,并都顺利完成了实验.依据实验方案回答:
.请
将电路连接完整.连接电路时,开关应
.连接好电路
后,闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近3 V,出现故
障的原因可能是
.
(2)排除故障后,调节滑动变阻器,电流表的示数如图17 -
38(2)乙所示,为
A,电压表的示数如图17 - 38(2)甲
所示,为
V,由此求出待测电阻为
Ω.至此,
小强说已经完成实验,同组的小聪认为不妥,因为
10.4 Ω,11.2 Ω,灯丝的长度、材料、横截面积
不变,电压越来越大,温度越来越高,电阻越来越大 ,所以小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大.
〔答案〕(1)电路连接如图17 - 41所示. B
(2)10 Ω 小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高 而增大
2.如下图所示是小明的实验小组在“测量小灯泡
的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有
“2.5 V”字样.
(1)请指出电路连接中
的两个不当之处:
① 电压表没有并联在小灯泡两端 ;
② 电压表量程选择过大
.
(2)他们改正电路连接中
的不当之处后,闭合开关,
移动变阻器滑片时,发现两
电表的示数和灯泡的亮度
都同时变化,但两电表的示
数总是比较小,灯泡的亮度
也较弱.出现这种现象的原因
是: 电源电压过低 .
电阻接近为好.
2.电路的连接
连接实物时,先检查两点:开关要断开、
滑动变阻器要滑到阻值最大处.
对照电路图,按照电路图上的元件顺序
逐个连接.接线时,遵循“先串后并”的原则, 即先连接串联元件,最后并联电压表.
接线时注意两点:滑动变阻器要接“一 上一下”接线柱,通过电压表、电流表的电
流要“正进负出”.
3.故障的分析
(1)实验中测得下表所示数据,该方案是 甲 小
组的;
次数 科学量
1
2
3
电压/V
1.5 3.0 4.5
电流/A
0.10 0.20 0.31
(2)为达到多次测量电流和电压值的目的,乙小组
在实验中操作时需要更换 RL ; (3)上述四个实验方案最佳的是 丙 小组.
〔解析〕(1)由表中数据,我们发现电流、电压是逐渐
闭合开关后,首先观察灯泡是否发光、
电表是否有读数.在实验中,经常会因为接触
不良、导线短路、灯泡烧坏等原因,而出现
各种故障.出现故障后,可以先粗略判断:如
果电表无示数,很可能是断路,应检查灯泡是 否烧坏,将各连接点按一按,大多数问题可以
发现并得到解决.还不行的话,再进行深入分 析:电表本身有无问题,电表是否被短路等.
用“伏安法”测电阻
测定未知电阻R的阻值
欧姆定律
实验电路图
①按照电路图连接电路,调节滑动变阻器滑片P
实验步骤
到
,使连入电路中的电阻最大.②闭合
开关,调节滑片P,读出电压表和电流表的示数.
③根据测量的电压值和电流值,求出R的阻值.
实验记录 实验结论
电压U/V 2.0
电流I/A 电阻R/Ω
0.20 略
(3)从“实验步骤”看,存在的主要缺陷是什么?
RX
U2 I
U2 U1
U2R0 U1
R0
②该方案不正确,因为当开关S由a拨到b时,电阻R0 和Rx两端的电压不相等.
例5 [探索创新题]小明同学在做“测量定值电阻”实验
时,其实物电路连接如图17 - 46甲所示.
(1)连接电路时,应将开关 断开 .
(2)当小明准备闭合开关开始实验时,同伴小红提醒 她还有一处不妥当,其不妥当之处是_滑__动__变__阻__器__
改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次
实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验
数据补充完整.
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0 1.6 1.8
电流I/A
0.32 0.5 0.56
电阻Rx/Ω
3.13 3.2 3.21
电阻的平均值/Ω
3.18
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻
例1 [创新应用题]如图17 - 42所示,几个同学在只有电流
表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未 知电阻Rx的电路,其中不可行的是 ( C )
〔解析〕图A中电压表V2可直接测量未知电阻Rx两端 的电压,利用电压表V1和定值电阻R0可间接求出通过 Rx的电流,该设计方案可行;图B中电流表A2可直接测 量通过未知电阻Rx的电流,利用电流表A1和定值电阻 R0可间接求出Rx两端的电压,该设计方案可行;图D中 开关S,S1均闭合时,电阻R0被短路,此时电压表的示数 即为电源电压,开关S闭合,S1断开时,R0与Rx串联,电 压表测量Rx两端的电压,根据串联分压、串联电路电 流相等的特点可间接求出通过Rx的电流,该设计方案
见题型.
1.在用“伏安法测导体电阻”的实验中. (1)小明连接的实物电路为下图所示.其中有几处是错误 的,请在错误之处打“×”并改正.
(2)下表是小明同学拟出的实验报告.请将下述报告中的 三处空白补充完整.
(2)下表是小明同学拟出的实验报告.请将下述报告中的
三处空白补充完整.
实验名称 实验目的
实验原理
〔答案〕(1)如图18所示. (2)如图19所示. B端或右端 10 (3)没有多次测量.
错误连接伏安法测电阻的实物图(易错易混点) 例2 (2015·天津市南开大学附中月考)小刚同学测
量2.5 V小灯泡的电阻时,连接的电路如图17 - 40所示.
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接
也可行;图C中电流表测量串联电路中的电流,可求出
定值电阻R0两端的电压,但由于不知电源电压,故无法 间接求出电阻Rx两端的电压,该方案不可行.故正确答 案为C.
例2 [实际应用题]在相距20 km的甲、乙两地之间有两条
输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω.现输电线在某
处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和
4.数据的处理
灯泡的电阻随温度的变化而改变,不同 电压时灯泡的电阻不同,因而灯泡的电阻不 能取平均值,但可以得出不同电压下对应的
电阻值.
定值电阻的阻值比较稳定,随温度的变
化可以忽略.所以对于定值电阻可以通过移
动滑片,改变电阻的电流和电压,取得多组数
据求平均值.
例1 小强要测一个定值电阻的阻值:
(1)实验的实物图如图17 - 38(1)所示,图中乙是
的阻值为R0.
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别
U 2R 0
为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为 R X U 1
.
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的
示数I1,再将S接到b,读出电流表的示数I2;由
I1R0=I2Rx,可得 说明理由.
RX
I1R0 I2
，请判断结果是否正确,并简要
原因是
.
〔解析〕(1)灯泡和电流表之间导线连接错误. 正确连接如图17 - 41所示.滑动变阻器在电路中
起到保护作用,电阻应该处于最大阻值处,滑片应
该离接入电路的下端接线柱最远,所以滑片滑到B 端.(2)第1次测得的小灯泡的电阻为: RU 2V 10
I 0.2A
,从表中计算出三次小灯泡的电阻分别为10 Ω ,
.
〔解析〕(1)①因电压表与被测用电器并联、电流表与被测 用电器串联,所以串联在电路中的乙表为电流表;②滑动变阻 器按“一上一下”的原则串联在电路中;③连接电路时,为防 止连接最后一根导线时,电路中的电流过大烧坏用电器,开关 应断开;④连好电路,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数 ,说明在电压表两接线柱之间的电路是断开的,所以出现故障
错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线.
闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到
端(填“A”或“B”).
(2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如下表:
实验次数 电压U/V 电流I/A
1
2
3
2.0 2.5 2.8
0.20 0.24 0.25
则第1次测得的小灯泡的电阻为
;从表
中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的
的可能原因是电阻断路(或连接电阻的导线断了). (2)①电流表的量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,所以示数
为0.24 A;电压表的量程为0 ～ 3 V,分度值为0.1 V,所以示 数为2.4 V,电阻的阻值 RU 2.4V 10 ; ②仅做一次测量,
测量误差较大,应移动滑动变I 阻0.2器4A滑片,改变被测电阻两端的
电源连成如图17 - 43所示电路进行检测,电压表的示数为
3 V,电流表的示数为20 mA.这是பைடு நூலகம்用了伏安 法测电阻从而
确定短路位置离甲地 7.5 km.
〔解析〕已知电压与电流,由
欧姆定律求电阻,应用的是伏安 法测电阻;连接短路位置到甲地 的两段输电线的电阻值:
RU 3V 150
导线I总长0.0度2A:
电压,进行多次测量.
〔答案〕(1)电流表 如图17 - 39所示. 断开 电
阻断路(或连接电阻的导线断了)
(2)0.24 2.4 10 没有多次测量求平均值减小误差
【解题归纳】本题考查了测一个定值电阻的阻值的实验, 涉及了电表的判断、电表的读数、滑动变阻器的连接、 电路故障的判断、欧姆定律的应用以及实验的评估,这 种类型的题目,在中考题目中比较常见,题目难度不算很 大,但是考查的知识点比较全面,比较综合,属于中考常