文档内容
学习目标:
1.知道测量电阻的原理。
2.会同时使用电压表和电流表测电阻。
3.理解不同材料的导体电阻的特性。
学案导学
知识点一:测量导体的电阻
从以前的学习我们已经知道:电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量,那么如何知道一段导体
的电阻值呢?
由欧姆定律 变形可得: ,所以如果用电压表测出导体两端电压,再用电流表测出通过导体
的电流,二者的比值即为导体的电阻值,这种方法叫做伏安法测电阻。
根据上述原理,实验需要用到的器材有:电源、开关、导线、定值电阻、电压表和电流表,另外,为了减小
误差,需要多次测量求平均值,所以实验中需改变电压表和电流表的示数,这就需要一个滑动变阻器串联在
电路中。实验电路图如下所述:
实物图:
实验步骤:
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端;2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在
表格中;
3.根据公式 计算出R 的值,并记录在下面表格中。
4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
注意事项:
1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
2.连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。
3.连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。
分析论证:
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
【典型例题】如图,某同学用伏安法测小灯泡电阻时,将电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,下列说
法中正确的是 ( )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.两表都烧坏 D.灯泡不亮
【答案】D
【解析】
电流表电阻为零,和灯泡并联,相当于灯泡被短路,所以灯泡不亮,而电压表电阻无穷大,所以整个电路电流也不会大,即电流表示数几乎为零,所以电流表不会被烧毁。故答案选D
【针对训练1】如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上均标有“2A 20Ω”字样,通过哪几个电路图可测
出R 的阻值: ( )
X
A、甲、丙 B、乙、丙 C、甲、乙 D、甲、乙、丙
【答案】A
【解析】解:(1)由甲电路图可知,R 和滑动变阻器串联,当滑片移到最左端时,电路为R 的基本电路,用电流
x x
表测出电路中的电流I,根据欧姆定律求出电源的电压U=I R ;当滑片移到最右端时,Rx和滑动变阻器串联,
1 1 x
此时滑动变阻器的电阻为R=20Ω,由电阻的串联可知电路的总电阻R =R +20Ω,用电压表测出此时电流中
总 x
的电流I,电源的电压为U=I (R +20Ω);因电源的电压不变,所以IR =I (R +20Ω),即R =
2 2 x 1 x 2 x x
(2)由乙图可知,R 和滑动变阻器并联在电源两端,电压表测R 两端的电压,电流表测滑动变阻器支路的电
x x
流;滑动变阻器的滑片移动时,无法测出通过R 的电流,所以此电路不能测R 的阻值.
x x
(3)由丙图可知,电路为R 的基本电路,当滑片移到最左侧时,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中电
x
流,根据欧姆定律,即可求出R 的阻值.
x
故选A.
【针对训练2】在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
【答案】C
【解析】
试题分析:电阻大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,跟电阻中的电流、电阻两端的电压无关.“伏安法
测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电
流最小,起到保护作用.移动变阻器的滑片,改变了连入电路的总电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据U=IR知,定值电阻两端的电压也随之变化.故A、B、D不符合题意.实验过程中被测电阻的长度、材料、
横截面积没有发生变化,电阻的阻值不变,故C符合题意.故选C.
【针对训练3】某同学指出:在用伏安法测量电阻的实验中,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( )
A.向电路中连接滑动变阻器时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
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
【答案】C
【解析】
试题分析:A.滑动变阻器在本实验中所起的作用一是保护电路,特别是在开关闭合的一瞬间,把滑动变阻器
的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件,作用二是通过改变自身的阻值从而改变待测电阻两端的电
压和通过它的电流;故A选项说法正确,不符合题意;
B.实验开始前,开关应处于断开的状态,防止在连接电路时,某些地方不合适引起电路中的电流过大烧坏元
件,故B选项说法正确,不符合题意;
C、开关在电路中的作用是控制电路电流的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关,故C选项错误,符合题
意;
D.在伏安法测电阻的实验中,电压表应与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联.故D说法正确,不符合题意;
因此本题答案选C.
今日感悟