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17.3电阻的测量(教学设计)-(人教版)_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_教学设计

  • 2026-05-01 22:10:43 2026-05-01 19:38:22

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17.3电阻的测量(教学设计)-(人教版)_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_教学设计
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17.3 电阻的测量(教学设计) 年级 九年级 授课时间 课题 17.3 电阻的测量 1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。 教学 2. 学会用伏安法测电阻。 目标 3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。 用伏安法测电阻是电学里的一个基本实验,属欧姆定律变换式的具体应用。 安排这个实验,在理论方面可以加深对欧姆定律和电阻概念的理解和掌握;在实 践方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会,有利于学生熟练地掌 握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能,从而提 教材 高学生动手操作的能力。在前两节实验教学的基础上,学生对于所用的实验电 分析 路、实验步骤已较熟悉,因此本节的难点是如何引导学生分析实验数据,发现规 律,加深对电阻概念的认识。根据实验原理设计电路图,并且能用滑动变阻器来 改变待测电阻两端的电压是本节的教学重点。在教学中,可以把整节内容分为: 设计实验、进行实验与收集证据、分析与讨论三个环节进行教学组织。 电池组、开关、导线若干、小灯泡、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻 教学 器。多媒体ppt,包含视频:《用伏安法测电阻》、《用伏安法测小灯的电阻》、 器材 《特殊方法测电阻》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提问】前面我们学习过电阻器(电阻),它是一种重要的电子元件,在 科技产品中有着重要的应用(手机、电视机、电脑等都要用到电阻器)。电阻 思考问题,进 器的阻值是有大小的,有的用数字直接标在上面,有的用色环表示。现在有一 入情景. 电阻器,上面所标的阻值数看不清楚,你能想办法测出吗? 这节课学习—《17.3电阻的测量》。 学习新课 一、 伏安法测电阻 【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小?需要哪些实验器材?为了 减小误差,应该采取什么方法? U 根据老师所提 【设计实验】由欧姆定律的变形公式R= 可知,用电流表测出通过定值电 I 问题,设计出 U 测量电阻的电 阻的电流I,用电压表测出定值电阻两璃的电压U,把实验数据代入R= I ,即可 路图、实验器 材并进行交 求出定值电阻的阻值大小。 流。为了减少实验误差,实际测量中要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压 及电流的值,求出每次的电阻值,最后求电阻的平均值。 方案一:通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。 评估两个实验 方案,一般情 况下,用方案 二。 方案二:使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。 串联一个滑动变阻器,移动滑片,就可以改变定值电阻两端的电压和流过的 电流。电路设计如图所示,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的阻 进行分组实 值变小,则待测电阻两端的电压变大,通过的电流也变大。 验,注意收集 【实验器材】电池组、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表、滑动 证据。 变阻器。 【设计表格】 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 2 进行三次测量 3 并计算出电阻 【进行实验】 的平均值。 ①根据电路图连接电路。 ②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压,记下相应 进行交流评 的电压表示数和电流表示数并填在表中。 估。 ③断开开关,整理器材,结束实验。 ④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。 【数据处理】 将每次测量的电压值、电流值代入公式,分别求出待测电阻的阻值R 、R、 1 2 R,计算出它们的平均值。 观看视频,了 3 解测电阻的规 R =(R 1 +R 2 +R 3 )/3 范操作步骤。 【分析与讨论】 当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而改变,但电压与电流 的比值不变,即电阻不变,同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的,与 电压和电流无关。 【交流与评估】对实验过程进行评估: ①连接电路时,开关是否处于断开状态; ②滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值处,滑动变阻器在本实验中的作用是什 么; ③电流表、电压表的“+”“-”接线柱是否接反了; ④是否通过“试触”进行量程选择; ⑤是否认真检查电路,确认无误后才闭合开关等。 做例题并进行 回答,进一步【播放视频】——《伏安法测电阻》 【例题1】如图是“伏安法测电阻”电路图,下列说法中错误的是( ) A.在连接电路时,应将变阻器滑片调至最右端 B.连接电路时,要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入,“-”接 线柱流出 C.多次测量是为了求平均值减小误差 D.向左移动滑动变阻器的滑片时,电流表、电压表的示数都变大,R的阻 值也变大 【答案】D. 【解析】A.为保护电路,连接电路时,应将滑片移至阻值最大处,即调至 最右端,故A正确; B.连接电路时,要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入,“-”接 线柱流出,否则指针会反向偏转而损坏电表,故B正确; C.定值电阻的阻值不变,多次测量求平均值是为了减小误差,故C正确; 了解并掌握伏 D.向左移动滑片,变阻器的阻值变小,由I=U/R可知,电路中的电流变 安法测电阻的 大,由U =IR可知,定值电阻两端的电压变大,但电阻的阻值不变,故D错误。 基本要求。 R 故选D。 【例题2】用如图甲的电路测量定值电阻R的阻值。 (1)实验原理是 ________。 (2)将图乙电路完成,要求滑片向左滑时电阻变小。_____ (3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于____端。 (4)闭合开关,将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示 数会 ____(填“变大”或“变小”),当滑片P滑到某一位置时,电流表的示 数为0.5A,电压表的示数如图丙。由此可知被测电阻的阻值R=___Ω。 (5)完成一次实验后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是___。 A.换用阻值不同的电阻再进行几次测量 B.调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行 【答案】(1)R=U/I;(2)见解析;(3)右;(4)变大,5;(5)B.【解析】(1)伏安法测电阻,用电压表测电阻两端电压,用电流表测通过 电阻的电流,根据原理 R=U/I 计算电阻。 (2)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中, 滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,滑动变阻器应接左下端接线柱,如 图: (3)为保护电路,闭合开关前,变阻器的阻值应处于阻值最大处,即最右 端。 (4)将图甲中的滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的 阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=U/IR可知,电路中的电流变大,即电流 表的示数变大。 由图乙所示可知,电压表示数为2.5V,则电阻R 的阻值为 0 U 2. 5V R0 = = =5 Ω I 0.5A (5)多次测量取平均值作为测量结果可减小误差。该同学完成一次实验 后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片P到不同 位置,改变电阻的电压和电流再进行几次测量。故选B。 学习新课 二、测小灯泡的电阻 将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。 【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻 U 【实验原理】 R= 设计实验,会 I 利用伏安法测 定小灯泡的电 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯 阻。 泡。 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。 ②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录电压表、电流表的示数。 ③多次调节滑动变阻器的滑片,重复上述实验。 进行实验,收 集证据。 进行分析讨 论,知道测量 小灯泡电阻时 【数据处理】 不能求平均 值。 观看视频。 比较两个实验的异同点。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度 1 2 3 U 做例题,检查 将测量的电压值、电流值代入公式R= ,分别计算出小灯泡的阻值R、 I 1 对所学知识的 R、R。 掌握情况。 2 3 【分析与讨论】 (1)比较计算出的几个电阻值,电阻的大小相同吗? (2)由计算结果可知,当小灯两端电压越大时,灯丝的电阻怎样变化?分 析原因。 【归纳】(1)比较计算出的几个电阻值,发现电阻的大小不相同。 (2)由计算结果可知,当小灯两端电压越大时,灯丝电阻越大。原因是当 灯两端电压变大时,灯丝温度升高。所以测量小灯泡电阻时不能求平均值。 【播放视频】——《测小灯泡的电阻》 伏安法测定值电阻与伏安法测小灯泡电阻的实验比较 项目 测定值电阻 测小灯泡电阻 实验原理1 R=U/I 电路图 实验过程 多次测量 多次测量 分别计算出每次测量的 分别计算每次测量的灯泡 数据处理 电阻,然后求出平均值 电阻,然后寻求普遍规律 当小灯两端电压越大时, 实验结论 平均值为所求的电阻值 灯丝电阻越大。 【例题3】在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2. 5V,正常工作时阻值大约为8Ω。 (1)如图甲所示,小涛同学即将连好最后一根导线A,他的同桌制止了 他,说小涛连接的电路有两处错误,分别是:_______________;___________。小涛根据同桌的意见进行了改正; (2)实验过程中某一时刻,电压表指针位置如图乙所示,示数为____V; (3)小涛将数据记录在下表,数据都正确,请你指出他设计的表格中的错 误:__________。 实验 电压 电流 电阻 电阻平均值 次数 U/V I/A R/Ω R/Ω 1 0.5 0.16 3.1 2 1.3 0.21 6.2 6.1 3 2.5 0.28 8.9 【答案】(1)连接电路时开关没有断开,电流表选了大量程;(2) 1.7;(3)求小灯泡电阻的平均值了。 【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态,所 以小涛所连接电路的其中一处错误是连接电路时开关没有断开; 已知小灯泡的额定电压为2. 5V,正常工作时阻值大约为8Ω,则灯泡正常 工作时的电流大约为 U 2. 5V I = = =0.3A R 8Ω 为了读数更精确,电流表应选小量程,故另一错误是电流表选了大量程. (2)由图甲可知,电压表选择的是小量程,此时示数为1.7V。 (3)小灯泡的阻值随灯丝温度的变化而变化,实验中小灯泡两端的电压 不同,灯丝的温度不同,灯泡的电阻发生变化,所以求灯泡阻值的平均值没有 意义。所以他设计的表格中的错误是求灯泡电阻的平均值了。 【例题4】如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路,已知小灯泡正 常发光电压为3.8V。 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 1 0.2 灯丝暗红 2 0.25 微弱发光 3.8 正常发光 (1)实验中电压表所选的量程是______V; (2)正确连接实物图,闭合开关,要将滑动变阻器滑片向______移动 (选填“左”或“右”),完成第二次测量,表格中第3次电流表示数如图乙 所示______A; (3)由表格数据算出小灯泡正常发光的电阻为______Ω(保留一位小 数),同时可知灯丝电阻是变化的,可能是受______的影响。 【答案】(1)0~15;(2)0.3;(3)12.7,温度;【详解】(1)灯的额定电压为3.8V,所以电压表选择大量程,故实验中 电压表所选的量程是0~15V。 (2)由表格数据可知,第二次与第一次相比,小灯泡中的电流变大,所 以滑动变阻器接入电路的电阻减小,故滑片向左移动。 由图乙可知,电流表选用小量程,所以电流表的示数为0.3A。 (3)小灯泡正常发光电压为3.8V,则小灯泡正常发光时的电阻 R=U/I=3.8伏/0.3安=12.7欧 根据表格数据由欧姆定律计算可知,第一次实验灯丝的电阻 R=U /I =1伏/0.2安=5欧 1 1 1 第二次实验灯丝的电阻 R=U /I =2伏/0.25安=8欧 2 2 2 电阻逐渐增大,可能是受温度的影响。 学习新课 三、特殊方法测电阻 在只有电压表或电流表时,可利用已知定值电阻R(或已知规格的滑动变 0 阻器R)完成待测电阻的测量。 1. 单伏法测电阻(利用电压表测量) (1)方法一: ① 把定值电阻R 和未知电阻Rx串联起来接入电路,如图所示。 0 ②用电压表分别测量出两者的电压U、Ux。 0 ③计算出未知电阻Rx阻值的表达式: U0 Ux I =I = 0 x R0 Rx Ux Rx= R0 U0 (2)方法二: ①如图所示,首先将开关S、S 闭合,读出电压表的示数,记为U;然后断 0 开开关S,读出电压表的示数为Ux。 0 ②计算未知电阻R 阻值的表达式: X 定值电阻R 两端的电压为U-Ux, 0 U-Ux 则电路中的电流为 I =I = x 0 R0 Ux Ux 未知电阻 Rx = = R0 Ix U-Ux方法二 方法三 (3)方法三 ①可把未知电阻R 和滑动变阻器R' 和串联起来,如图所示。 x ②如图所示,滑片置于阻值最小的位置,闭合开关,记下电压表示数 U;滑片置于阻值最大的位置,记下电压表示数U。 1 2 ③计算出未知电阻R 阻值的表达式为: X U2 U1-U2 U2R' I = I = Rx = x R' Rx R' U1-U2 2. 单安法测电阻(利用电流表测量) (1)方法一: ①如图所示,闭合S和S,记录电流表的示数为I; 1 1 ②闭合S断开S,记录电流表的示数为I; 1 2 ③用R 和测量出来的物理量表示R。 0 x 闭合S和S,电流表测量R 和R 并联的总电流的示数为I;闭合S断开 1 0 x 1 S,电流表测量通过R 的电流为I,根据U=IR求出并联电路各支路两端的电 1 x 2 压U=(I-I)R 1 2 0 (I1-I2)R0 电阻R 的阻值 Rx= x I2 (2)方法二 如图所示,闭合开关S、S,记下电流表示数为Ix;断开开关S,记下电 1 2 2 流表示数为I;推导Rx阻值的表达式: 电源电压为U=IxRx 断开开关S,电流为I,电源电压为U=I(Rx+R) 2 0 IR0 电阻R 的阻值 Rx= x Ix-I方法二 方法三 (3)方法三:如图所示,滑片置于阻值最小的位置,闭合开关,记下电 流表示数为Ix;滑片置于阻值最大的位置,记下电流表示数为I,则未知电阻 Rx阻值的表达式为: IR' Rx= (R′为滑动变阻器的最大阻值) Ix- I 【例题5】某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实 验电路如图甲所示(电源电压3V)。 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉 ______;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最______端(选填“左” 或“右”)。 (2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则 电路故障原因可能是______。 (3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表 示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻Rx______Ω。接下来测量多 组实验数据算出Rx平均值,这是为了减小测量带来的______。 (4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也 可测出Rx阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变 阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R ,请你把以下测量步骤补充完 max 整。 ①闭合开关S,滑片p移到a端时,读出电压表示数为U; 1 ②闭合开关S,______,读出电压表示数为U; 2 ③待测电阻R______(用已知和测量出的物理量符号表示)。 x 【答案】(1)见下图,右;(2)R 断路;(3)0.16,10,误差;(4) x 滑片P移到b端时, R max 【详解】(1)因为电源电压为3V,所以电压表选择0~3V的量程,使用 “伏安法”测量未知电阻 R 的阻值时,应将电压表并联与被测电阻并联,如 x 图所示为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一 端,故应将将滑动变阻器滑片P移到阻值最大的右端。 (2)电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,且示数接近 于电源电压,说明与电压表并联的地方出现断路,则电路故障原因可能是R 断 x 路。 (3)由乙图可知,电流表选0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为 0.16A。未知电阻的阻值为 R===10Ω 多次测量就平均值可以有效的减小误差,所以接下来测量多组实验数据, 算出R 平均值,这是为了减小测量带来的误差。 x (4)未知电阻是一个定值电阻,利用滑动变阻器可以改变电路中的电 流,记录多组电压、电流值,所以还可以探究电阻一定时,电流与电压的关 系,故A符合题意,B不符合题意。 故选A。 (5)①闭合开关S,滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为 0,即只有R 接入电路,此时电压表测电源电压,读出电压表示数为U,即电 x 1 源电压U′=U。 1 ②闭合开关S,滑片P移到b端时,滑动变阻器与R 串联,且滑动变阻器 x 接入电路中的阻值最大为R ,此时电压表测R 两端的电压,读出电压表示数 max x 为U=U。则此时滑动变阻器两端的电压为 x 2 U =U′-U=U-U 滑 x 1 2 电路中的电流为I== ③则未知电阻的阻值为 【例题6】现要测量电阻R 的阻值,提供的实验器材有:待测电阻R(约 x x 5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。 图1 图2 图3 (1)正确连线后(如图1所示),闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判 断该故障是 ___________; (2)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示 数如图2,该示数为_______V,则R=______Ω; x (3)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0~999.9Ω)和电流表(指 针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻R 的阻值,设计的电 x 路如图3。完成下列实验步骤: ①正确连接电路,断开S、S,将电阻箱R阻值调至最大; 1 2 ②___________,标记电流表指针所指的位置; ③___________,记下电阻箱阻值R; 0 ④电阻R=___________。(用测得量的符号表示) x 【答案】(1)待测电阻R 断路;(2)2.6,5.2;(3)断开开关S,闭 x 2 合开关S;断开开关S,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表指针对 1 1 2 准②的标记;R 0。 【详解】(1)若电流表示数几乎为零,说明电路可能断路;电压表示数 接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是 完好的,则与电压表并联的支路断路了,即R 断路。 x (2)图中电压表选用小量程,分度值0.1V,因此待测电阻两端电压 U=2.6V,又待测电阻中通过的电流I=0.5A,根据欧姆定律公式变形得 U 2.6V R = = =5.2Ω I 0.5A (3)电源电压不变,断开开关S,闭合开关S,标记电流表指针所指的 2 1 位置(设为I);断开开关S,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表 1 2 指针对准I标记,即两次的电流相等,根据欧姆定律变形公式R=U/I,等效替 代可知:待测电阻R 的阻值等于电阻箱的接入电阻R x 0。 1. 实验“伏安法测电阻”。 (1)请画出该实验的电路图______; (2)该实验的原理是__________; (3)按电路图连接电路时,开关应_____,滑动变阻器应_______,电表应_____; (4)实验中要记录相关数据,请设计出你的实验数据记录表格______; (5)根据你所学的知识,在坐标系中大致画出定值电阻的U-I图象______ 。 课 【答案】(1)见下图;(2)R=U/I;(3)断开,滑片置于最大阻值处,选择合适量 堂 程 练 ;(4)见下图;(5)见下图。 习 【详解】(1)根据实验原理知:伏安法测电阻时,电源、开关、滑动变阻器、待测电 阻、电流表组成串联电路,电压表测待测电阻两端的电压,电路图如图所示。 (2)伏安法测电阻的原理是R=U/I。(3)为了保护电路,按电路图连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片置于最大阻 值处,电压表和电流表要选择合适量程。 (4) 实验需记录的数据有电压、电流,计算电阻,另外由于要多次测量,所以设计 的表格如图. (5)通过同一电阻的电流与电压成正比,则定值电阻的U-I图象如图所示。 第一次 第二次 第三次 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 2. 在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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。则对于图像的分析,以 下说法错误的是( ) 课 堂 练 习 A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω B.由甲图可知,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变 而改变 C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法,测定小灯泡的电阻 【答案】D 【详解】AB.根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,电阻是导 体自身的性质,它不随导体两端的电压和通过导体的电流改变而改变;根据图示可知,当 电阻两端电压为3V时,通过电阻的电流为3A,定值电阻的电阻为 U 3V R = = =1Ω I 3A 故AB正确,不符合题意; C.由乙图可知,电压与电流不成正比,当灯泡两端电压改变时,灯泡的阻值也随之发 生变化,因此小灯泡的电阻跟丝的温度有关,故C正确,不符题意; D.测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值 减小误差,故D错误,符合题意。所以选D。 3. 如图是某同学为测量标有“2.2V 0.25A”的灯泡电阻而连接的电路,小华认为电路 的连接有下列错误: ①滑动变阻器的金属杆连入电路,不能改变电阻; ②滑动变阻器未置于最大阻值处,不能保护电路; ③电流表的正负接线柱接反,指针会反偏; ④电压表未选择0~15V量程,读数不准确。 你的判断是( ) A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④ 【答案】A。 【解析】①②由图知,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,接入电路的阻值为0,连接 错误;闭合开关前,为保护电路,应将滑片滑到最大值处,图中滑片在中间,故①②符合 题意; ③电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,由图可知:电流表正负接线柱 接反了,故③符合题意; ④由图知电源电压是1.5V×2=3V,为了读数准确V表应选0~3V量程,故④不符合题 意; 综上所述,正确的有①②③,故BCD不符合题意。所以选A。 4.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小明同学关于这一问题设计 了如图所示的电路。已知R 为10Ω,闭合S,断开S 时,电压表的读数是2.0V,再闭合S 1 1 1 时电压表的示数是3.0V。(已知整个实验过程中电池的电压不变),求被测电阻R 的阻 2 值。 【答案】5Ω. 【解析】由图知,开关S、S 闭合时,电路为R 的简单电路,则电源的电压U=3V;当 1 1 开关S闭合、S 断开时,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压为2V,所以R 两端的电压 1 1 2 1 2 U=U-U=3V-2V=1V 2 1 因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流 U1 U2 2V 1V I = = = 解得R =5Ω R1 R2 10Ω R2 2 5. 小明打算测量未知电阻的阻值.(1)小明连接电路并闭合开关后,如图1所示,操作中的一处不妥之处为____; (2)实验时,小明改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,并记录数据如下表格 所示,表格不足之处是________;在第三次测量中电流表的示数如图2所示,根据三次实 验数据可得,定值电阻Rx的阻值为______Ω;(结果保留一位小数) 实验次数 电压U 电流I 电阻R 电阻R x 1 1.5 0.31 4.8 2 2 0.4 5 3 2.5 【答案】(1)闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。(2)物理量 后无单位,5.0。 【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处; 由图知,此时变阻器滑片在中央位置,没有将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。 (2)记录数据的表格应标上物理量的单位,表格不足之处是物理量后无单位。 电流表使用0~0.6A量程,此时读数为0.48A,所以第三次测量电阻的测量值为 U3 2.5V R3= = =5.2 Ω I3 0.48A 为减小误差,多次测量的平均值作为测量结果,为 R1+R2+R3 4.8Ω+5.0Ω+5.2Ω Rx= = =5.0 Ω 3 3 6.在“测量电阻的阻值”实验中: ①请用笔线代替导线,将图甲实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动 时,电流表示数变大;___ ②连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现问题的原因是:____________________; ③解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量。当电压表示数为 2V时,电流表示数如图乙所示为____A,则电阻R的阻值为____Ω; ④把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次 实验数据绘制的I−U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是______(选填“a”或“b”), 判断的依据是______。 【答案】①见下图;②将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中;③0.2,10; ④a。 【解析】①滑动变阻器接入电路的要求是一上一下接入电路,又因为滑动变阻器的滑 片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器接入电路的阻值变小,故变阻器应选右下接 线柱与右上接线柱接入电路中,并且与电阻串联,如图所示: ②连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路且电阻两 端的电压和通过电阻的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该 故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中。 ③小灯两端电压为2V,电流表选用的量程为小量程,分度值0.02A,所以电流表的示 U 2V 数为0.2A,可知电阻的阻值为 R = = =10 Ω I 0.2A ④小灯泡的电阻受温度影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,如图丙所示, 表示小灯泡的I−U图像是图像a。 7.在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉) ________; (2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可 能是因为________; (3)根据I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时电阻为 ________Ω; (4)分析图像,小灯泡灯丝两端的电压增大时,其电阻_____(变化/不变)。 【答案】(1)见下图;(2)灯泡断路;(3)10;(4)变化。 【详解】(1)用伏安法测小灯泡电阻时,电流表要串联在电路中,电压表要并联在灯 泡两端测灯泡两端的电压,依题意可知,待测小灯泡额定电压为2.5V,没有超过3V,所以 电压表接0~3V的量程,由乙图可知,通过小灯泡的电流没有超过0.6A,所以电流表接0~0.6A的量程,实物图连接如图所示: (2)由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联,当开关闭合后,灯泡不亮,电流表无示 数,则故障是断路,电压表示数接近电源电压,则故障是灯泡断路. (3)由乙图可知,小灯泡额定电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,小灯泡正 U 2V 常工作时电阻为R = = =10 Ω I 0.2A (4)I-U图像的斜率为电阻的倒数,由图像可知,小灯泡灯丝两端的电压增大时,图 1 像的斜率变小,说明 在变小,即电阻在变大,所以小灯泡灯丝两端的电压增大时,其电 R 阻在变化且在变大。 8. 晓亮利用阻值为R 的定值电阻和一块电流表测量未知电阻R 的阻值.他选择了满足 0 x 这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示. (1)为了测出电阻Rx的阻值,请添加一根导线完成图所示的实验电路的连接__; (2)开关S、S 都闭合时,电流表的示数为I;只闭合开关S 时,电流表的示数为 1 2 1 2 I,请用I、I 和R 表示R,R =_______。 2 1 2 0 x x I2R0 【答案】(1)见下图;(2) . I1-I2 【详解】(1)根据要求,当开关都闭合时,电流表示数为I,当只闭合S 时,其示数 1 2 要发生变化,则判断出一次测量干路电流,一次测量R 支路电流I,连线如图所示. 0 2 (2)根据如图所示的电路图,则电源电压为U=IR,通过R 的电流为I-I,故未知电 2 0 x 1 2 U I2R0 阻的大小为R = = x I I1-I2 9.如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R=15Ω。 0(1)请完善实验步骤 ①只闭合开关S、S,读出并记录电压表示数U; 1 1 ②只闭合开关___________,读出并记录电压表示数U; 2 (2)若U =1.5V,U 的大小如图乙所示,U =______V,则Rx =______ Ω。 1 2 2 (3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电 路图。___________ 【答案】(1)②S、S ;(2)2.5,10;(3)为了减小实验误差,可在电路中串联一 2 个滑动变阻器,改变R、R 的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示。 0 x 【详解】②由甲可知,只闭合开关S、S 时,R 与R 串联,电压表测量R 两端的电 1 0 x 0 U0 U1 压,即U=U,根据串联电路电流规律可知Ix =I0 = = 0 1 R0 R0 由甲可知,闭合开关S、S 时,R 与R 串联,电压表测量R 与R 两端的总电压,即 2 0 x 0 x U=U,根据串联电路电压规律可知U=U-U=U-U 2 x 0 2 1 Ux U2-U1 Rx= = Rx U1/R0 (2)由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,其示数即U=2.5V. 2 U2-U1 2.5V-1.5V R 的阻值Rx= = ×15Ω=10Ω x U1/R0 1.5V (3)为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R、R 的两端电压大 0 x 小,进行多次测量,电路设计如图所示: 10. 如图所示是小阳测量未知电阻R 的实验电路,电源两端电压不变,其中R 为阻值 x 0 已知的定值电阻。当只闭合开关S 时,电流表的示数为I;开关S、S 都闭合时,电流表 1 1 1 2 的示数为I。则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( ) 2 I2-I1 I2R0 I1R0 A. Rx= R B. Rx= C. Rx= D. I2 0 I1 I2-I1 I1R0 Rx= I2 【答案】C. 【解析】当只闭合S 时,电流表的示数为I,此时只有R 接入电路, 1 1 0可求得电源电压为U=I R 1 0 开关S、S 都闭合时,R、R 并联,Rx电流为I =I −I 1 2 0 x X 2 1 I1R0 Rx电阻为 Rx= I2-I1 故C正确。 第3节 电阻的测量 【实验原理】R=U/I 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、待测电阻。 【电路图】 板 【实验步骤】 书 ①根据电路图连接电路。 设 ②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压,记下相应的电压表 计 示数和电流表示数并填在表中。 ③断开开关,整理器材,结束实验。 ④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。 【实验记录表格】 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 2 3 课 堂 小 结作 业