1、电阻的测量【教学目标】1、应用欧姆定律，学习测量电阻的方法。2、会同时使用电压表和电流表。【教学重点】1、了解灯丝电阻的特性。2、通过测量小灯泡电阻，了解欧姆定律的应用。【教学难点】1、通过实验电路的设计、连接以及测量过程培养学习兴趣。【进门得分】1.一个定值电阻两端的电压为 3V 时，通过它的电流为 0.5A,如果它两端电压为 5V，_不能_（填“能”或“不能” ）用量程为 0.6A 的电流表来测量通过该电阻的电流。2.某段电阻两端的电压为 12V，通过的电流强度是 0.9A，欲使通过的电流强度为 0.3A，则在其两端应加的电压为_4_V。3.电压保持不变，当接电阻为 6 电阻时，电路中的电
2、流为 0.2A。如改接阻值为 12 电阻时，电路中的电流为_0.1_A。4.导体中的电流跟导体两端的电压成 正比 ，跟导体的电阻成 反比 。5.装有 4 节干电池的手电筒，小灯泡灯丝电阻是 10 欧姆，手电筒工作时通过灯丝的电流强度时 0.6 A。6.在导体两端加 3V 的电压时，通过这个导体的电流是 200mA，导体的电阻是 15 。如果在这个导体两端加 9V 的电压，导体的电阻是 15 ，通过这个导体的电流是 0.6 A。【教学内容】要点一、伏安法测电阻1实验原理： R=U/I。2实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。3实验电路图：4实验步骤：（1）按图连
3、好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处； （2）检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，改变电阻两端电压分别为 U1、U 2、U 3观察电流表每次对应的数值，I 1、I 2、I 3 分别填入设计的记录表格；次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/ 123R1 2 3 （3）根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值 123R；（4）整理器材。要点诠释：（1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压） ，同时又保护电路（限流） 。（2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过 Rx
4、电流。根据 Rx=U/I 电阻偏小。（3）如图是两电阻的伏安曲线，则 R1R2。要点二、测量小灯泡的电阻1.实验过程：（1）实验原理：R=U/I。（2）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测灯泡(2.5V)、导线若干。（3）实验电路图：（4）实验步骤：根据电路图连接实物电路；将滑动变阻器的滑片 P 调到阻值最大处，检查电路，试触无误后，闭合开关；调节滑动变阻器的滑片 P，使阻值变小，观察电压表示数，使示数为小灯泡的标定电压值（2.5V）再读出电流表示数，观察灯泡亮度，记录表格；调节滑动变阻器滑片 P，使阻值变大，使用电压表示数为某一值（1V） ，观察电流表示数，灯泡的亮度，并记
5、录入表格；调节滑动变阻器滑片 P，使阻值继续变大，使电压表示数为某一值（0.5V） ，观察电流表，灯泡的亮度记录入表格；计算电阻值，填入表中；次数 电压 U/V 电流 I/A 灯泡亮度 电阻 R/1 2.5 2 1 3 0.5 分析表格，总结规律。2.数据分析 总结规律：通过实验记录，对数据分析，发现灯泡的电阻不是定值，是变化的且变化较大，是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢？是导体两端电压变化了，是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化？分析：影响电阻大小的因素。1导体本身的条件：材料；长度；横截面积；2温度。导体两端电压，通过导体电流与电阻大小无关，并不影响导体电阻的大小。要点诠释：（1
6、）连接电路时，开关要处于断开状态。（2）闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大。（3）电压表、电流表的正负接线柱接法要正确，量程选择要合适。（4）实验表明灯泡电阻随温度的升高而增大。（5）故障分析：在电源、电压表、电流表、开关、导线完好的情况下：故障现象 可能原因电压表有示数电流表有示数 滑动变阻器阻值太大电压表有示数电流表无示数 灯泡灯丝断了灯泡不发光电压表无示数电流表有示数 灯泡短路电压表断路 电流表无示数电压表有示数 电流表短路灯泡发光电流表有示数电压表无示数 电压表断路【过手练习】类型一、测量小灯泡的电阻1. 如图所示，小岩利用“伏安法”测量未知电阻 Rx 的阻值，进行了如下实验：（1
7、） 小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，要求滑动变阻器的滑片 P 向左滑动电流表的读数变大，请你添加一条导线将实验电路补充完整；（2） 电路连接正确后，闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为_2.4_V，电流表的示数为_0.48_A，电阻 Rx 的阻值为_5_。举一反三：【变式】小新同学在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中，记录数据如下表所示。由表中数据可知，灯泡的电阻和灯泡两端电压的关系是_灯泡两端电压越大，灯泡电阻越大 _，得出此结论的原因是 灯丝温度改变 。2.如图，李江同学为测量小灯泡电
8、阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是（ D ）A 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端B 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程C 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同D 在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮举一反三：【变式】在如甲图所示的测小灯泡电阻 R 的实验中：（1）在连线的过程中，开关应该处于_断开_状态，滑动变阻器的滑片 P 应先移到实验次数 1 2 3电压 U/V 2.0 4.0 6.0电流 I/A 0.15 0.20 0.25电阻 R/ 13.3 20.0 24.0_B_（填“A”或“B” ）端，使它的电阻值_最大_。（2）闭合开关后
9、，当滑片向左移动时，电流表读数_变大_、电压表读数_变大_（填“变大” “变小”或“不变” ） 。（3）当滑片移到某一位置时，电流表、电压表的示数如乙图所示，则电压表读为_2.4_伏，电流表读数是_0.24_ 安，由公式_R=U/I_可算得待测小灯泡的电阻为_10_欧。类型二、伏安法测电阻3.如图 1 所示，电源电压为 6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为 0 的现象，其故障可能是（ C ） A电流表的正、负接线柱接反 B电压表的量程选小了 C电阻 Rx
10、发生了短路 D把滑动变阻器下端两接线柱连入电路（3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片 P 向左移动时，电压表示数 变大 （选填“变大” “变小”或“不变” ） 。（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图 2 所示，此时测得的 Rx= 5 。（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 减小误差 。【思路点拨】 （1）根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；（2）电路的故障有两种：断路或短路，根据电压表和电流表的示数可做出判断；（3）滑片左移，电阻变小，分压变小，则电压表的示数会变大；（4）读出电压表和电流表的示数，根据欧姆定律
11、的变形公式计算电阻的大小；（5）在测量性实验中，要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，这样可减小误差举一反三：【变式】用伏安法测电阻时，如图所示，某同学连完电路后，用开关试触时，发现电流表迅速摆到最大刻度，电压表指针反向偏转，出现此现象的原因是 _电流表量程选小了、电压表正负接线柱接反了_。类型三、电路故障的判断4.如图所示的电路，L 1和 L2串联在电路中，电源电压 U=3V 保持不变，闭合开关 S，发现电流表几乎无示数，电压表示数为 3V，发生故障的原因可能是（ C ）A. L1短路 B. L 2短路 C. L1断路 D. L 2断路举一反三：【变式】如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯
12、泡 L1亮、L 2不亮。调节变阻器滑片 P，灯泡 L1 的亮度发生变化，但灯泡 L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是（ A ）A灯泡 L2短路了 B滑动变阻器短路了 C灯泡 L2灯丝断了 D滑动变阻器接触不良【拓展训练】一、选择题：1.某同学指出：在用伏安法测量电阻值的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是（ C ）A向电路中连接变阻器时，应该使滑片位于变阻器阻值最大位置 B向电路中连接开关时，应该先将开关断开 C开关应该接在靠近电源电流流出的一端 D电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联2.在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中，没有必要的是（ A ）
13、A应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极 B在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程 C接电路时，先断开开关 D将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上 3.一个大约为 20 欧的电阻，接在由 4 节干电池串联的电源上，要测这个电阻中的电流和两端的电压，电流表，电压表选的量程应为 ( B ) A00.6A，03V B00.6A，015V C03 A，03 V D03 A，015 V4.如图所示电路是两只灯泡组成的串联电路，电路连接正确，当开关 S 闭合后，以下判断正确的是(B)A若 L1断路，则电压表的示数为 0V，两灯不亮B若 L1短路，则电压表的示数为 0
14、V，只有 L2亮C若 L2断路，则电压表的示数为 0V，L 1亮D若 L2短路，则电压表的示数不为 0V，两灯均不亮【出门检测】二、填空题：5.用电流表和电压表分别测量出通过小灯泡的电流 I 和小灯泡两端的电压 U，就可以利用 R=U/I 来计算出小灯泡的电阻。测量时，为了减小误差，需要测出 多组 电流和电压的数据。在电路中接入 滑动变阻器 就可以改变通过小灯泡的电流。6.“用电流表、电压表测电阻”的实验中，在连接电路时电键应处于 断开 状态，电液应从电流表的 正 接线柱流入；在闭合电键前应使滑动变阻器连入电路电阻最 大 ；需直接测量的物理量是待测电阻的 电压和通过导体的电流 。4 题7. 某
15、同学在用伏安法测电阻实验中，按图甲电路图进行实验测出几组数据，根据数据作出图乙 U-I 图线，则被测电阻 R1的阻值为 8 ，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为 1.6 V。8. 为了测量 的阻值，某同学设计了如图(1)所示的电路。已知 R0为 10，当 S1断开、S2闭合时，电压表的示数为 3V；当 S2断开、S 1闭合时，电压表的示数如图(2)所示，由此可知 R0两端的电压为 0.6 V，Rx 的阻值为 40 。9. 某同学在用伏安法测电阻时，电流表量程选择正确但不慎将两表的位置接错，其错误的电路图如图所示，那么当开关 S 闭合后，产生的结果是 电流
16、表被烧坏 。 三、实验探究题：10. 在图中所示的电路中,a、b、c、d 为四个接线柱，闭合开关后灯不亮，已经确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把方法和判断结果填如下表中（每种电表格填写一种方法）电表 方法（接在何处、开关开闭情况） 现象和结论11. 在“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池、3 个已知阻值的电阻 R0(5，8，12)、1 只最大阻值为 10的几个滑动变阻器，被测电阻 Rx，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
17、的方法，甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下待测电阻 Rx的四个方案，如下图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(1)实验中测得如下表所示数据，该方案是_甲或丙_小组的。 实验次数 1 2 3电压 U/V 1.5 3.0 4.5电流 I/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_不同阻值的 R0_。(3)上述四个实验方案中最佳的是_丙_小组12. 小新同学想利用两块电压表和阻值已知的电阻 R0测量电阻 RX的阻值。小新选择了满足实验要求的电源、电压表 V1和 V2。（1）请你用
18、笔画线表示导线，完成如图所示的实验电路的连接。 （导线不得交叉）（2）电压表 V1的示数用 U1表示，电压表 V2的示数用 U2表示，请用 U1、U 2和 R0表示：电流表接 cd，开关断开 若电流表有示数，则灯泡短路；若电流表无示数，则灯泡断路电压表接 ab, 开关闭合 若电压表有示数，则灯泡断路；若电压表无示数，则灯泡短路RX_ 201U_。13.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。（1）如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是 （选填“”或“” ） 。（2）改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电
19、流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是 5 欧姆。【课后作业】四、计算题：14. 如图所示，电源电压为 12V 且保持不变，当滑动变阻器滑片 P 移至端点 A 时，电流表的示数为 0.4A，当滑片 P 移至端点 B 时，电流表的示数为 0.3A。求变阻器的最大阻值。【解析】当滑动变阻器滑片 P 移至 A 点时，变阻器连入电路中的电阻为 0，只有 R1工作，所以 ；当滑片 P 移至 B 端时 R1、R 2串联，电路中总电阻 R= R1+R2，所以滑动变阻器的最大值 R2=R-R1=40 -30 =10 。15.在如图所示的电路中，电源电压为 4.5V 且保持不变，电阻 R=5 ， ，变阻器 R1的最大阻值为 20 ，电流表的量程为 00.6A，电压表量程为 03V，为了保护电表，求变阻器接入电路的阻值范围。【解析】当变阻器接入的阻值最小时， =0.6IA最 大 ， 4.57.06UVRIA总 最 大 ，所以变阻器接入电路的最小值 12.5R总最 小 ；当变阻器接入的阻值最大时，电压表的示数 =3V1最 大 ，因为在串联电路中电流处处相等，所以 1=UR最 大 最 大 最 大，代值解得： 0R最 大 ，所以变阻器接入电路的阻值范围为2.510。
