資源簡介

(共36張PPT)
2024年秋季
北師大版物理
九年級全冊
第十二章 歐姆定律
第二節 根據歐姆定律測量導體的電阻
1
學習目標
2
課時導入
3
感悟新知
4
隨堂檢測
5
課堂小結
伏安法測電阻
歐姆定律為我們提供了測量電阻的實驗原理，要測量一個未知電阻的阻值，我們需要測量哪些物理量？需要用什么儀器來測量？請你設計一個實驗方案。
1. 測量工具 電流表、電壓表。
2. 實驗原理 歐姆定律(或R=)。
知識點
伏安法測電阻
1
3. 電路圖(如圖1 甲所示)
4. 實驗分析
(1)實驗操作的基本要求：連接電路時，開關處于斷開狀態；連接好電路后，閉合開關前要將滑動變阻器阻值調到最大。
(2)測量多組數據的目的：
① 在測量定值電阻阻值的實驗中，測量多組電壓與電流的值，計算出每次的阻值，最后以多次電阻的平均值作為測量結果，這樣可以減小實驗誤差。
② 在測量小燈泡電阻的實驗中(如圖1 乙所示)，測量多組數據的目的則是測量小燈泡在不同電壓下的電阻。因為，燈絲的電阻隨溫度而改變，求燈絲電阻的平均值沒有意義。
實驗詳解
伏安法測量電阻的實驗中，滑動變阻器的作用：
●保護電路：連好電路，在開關閉合前將滑動變阻器阻值調至最大，目的就是保護電路。
●通過調節滑動變阻器，進行多次測量。注意區別測量定值電阻阻值與小燈泡電阻兩個實驗中，進行多次測量的目的。
[中考·自貢] 小健同學選用電源電壓為6 V的鉛蓄電池組、電流表、電壓表等器材測量定值電阻的阻值，他已連接了部分電路，如圖2 甲所示，請你接著完成下列步驟。
例1
(1)用筆畫線代替導線完成實物圖的連接。
解：如圖4 所示。
解析：電源電壓為
6 V，且(3)中電壓表示數為3.6 V，故電壓表選擇0~15 V。
(2)電路連接完整后閉合開關S，移動滑片P 時發現電壓表無示數，電流表有示數且不斷變化，則電路故障可能是__________。
電阻Rx 短路
解析：電路連接完整后閉合開關S，移動滑片P 時電流表有示數，說明電路是通路，電壓表無示數，電路中的故障可能是電阻Rx 短路。
(3)排除故障后再次閉合開關S，移動滑片P，當電壓表示數為3.6 V 時，電流表的示數如圖乙所示，這時電路中的電流為______ A，電阻的阻值為
______ Ω；通過調節滑動變阻器，
測得多組電壓和電流值，最后算出
阻值的平均值，這樣做的目的是
___________ 。
0.3
12
減小誤差
解析：電阻Rx 的阻值為Rx===12 Ω，在實驗中，為減小誤差，應改變滑動變阻器的阻值測多組數據求平均值。
(4)利用上面已連好的電路， 還可以完成的實驗是 _____________________。
探究電流與電壓的關系
解析：用此電路還可以探究電流與電壓的關系。
(5)在完成定值電阻阻值的測量后，將電阻換成小燈泡，繼續調節滑動變阻器，測得多組小燈泡的電壓和電流值，根據前后所得數據描繪出
電阻 及小燈泡的U-I 圖像，
如圖3 丙、丁所示，其中
圖____(填“丙”或“丁”)
是小燈泡的U-I 圖像。
丙
解析：小燈泡電阻隨小燈泡兩端電壓的增大而增大，它的U-I圖像是一條曲線，圖丙符合題意。
實驗拓展：
伏安法電路故障的判斷：
伏安法電路可以探究電流與電壓、電阻關系，利用伏安法測定值電阻或燈泡電阻。
(1) 根據電表指針偏轉異常判斷。
電表指針異常現象 故障
電壓表或電流表指針偏向最大刻度線右側 a. 電表量程選小了；
b. 滑動變阻器接入電路中的電阻太小
電壓表或電流表指針偏向零刻度線左側 電表的正、負接線柱接反了
電壓表或電流表指針偏轉不明顯 a. 電表量程選大了；
b. 滑動變阻器接入電路中的電阻太大
滑動變阻器無論怎么滑動，電表示數都不變 滑動變阻器連接錯誤，沒有按照“一上一下”接入電路
(2)根據電表示數判斷(以圖5 為例)
電流表示數 電壓表示數 故障
電流表無示數 電壓表無示數 與電壓表并聯以外的電路發生了斷路
電壓表示數接近電源電壓 與電壓表并聯的電路發生了斷路
電流表有示數 電壓表無示數 a. 電壓表斷路b. 與電壓表并聯的電路發生短路
電壓表示數接近電源電壓 電壓表接錯，測的是電源電壓
(3) 小燈泡不亮的原因：
①電路完好燈不亮：滑動變阻器連入電路的阻值太大。
②電路故障導致燈不亮：一種情況是燈泡斷路或與燈泡串聯的用電器斷路，另一種情況是燈泡短路。具體發生故障的位置根據電表示數確定。
[中考·寧夏] 在測量標有2.5 V 小燈泡電阻的實驗中，如圖5 是甲同學連接好的電路。
例2
(1)乙同學發現電路連接錯誤，只需更改一根導線即可。請你把接錯的那一根導線找出來，并畫上“×”，再用筆畫線把它改接到正確的位置上。
解：如圖7 所示。
解析：圖中電流表與小燈泡并聯，應改為串聯，如圖7 所示。
(2)閉合開關前， 應將滑片P 移到滑動變阻器的最_____(填“左”或“右”)端。
左
解析：閉合開關前，應將滑片P 移到滑動變阻器的最大阻值處，圖中滑動變阻器連接的是右下接線柱，則需將滑片移到最左端。
(3)閉合開關，發現小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表示數較大，則電路故障可能是_________________ 。(寫出一種可能即可)
小燈泡燈絲斷了
解析：閉合開關，發現小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表示數較大，即“有壓無流”，故障可能是小燈泡燈絲斷了。
(4)排除故障后，甲同學先閉合開關，調節滑動變阻器，使小燈泡正常發光，再調節滑動變阻器使小燈泡兩端的電壓逐次降低，實驗中觀察到的現象和測量的數據記錄如表。
實驗次序 1 2 3 4 5
發光情況 明亮 較亮 較暗 暗 不發光
電壓U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
電流I/A 0.22 0.20 0.14 0.12
電阻R/Ω 11.4 10.0 7.1 4.2
當電壓表的示數為1.5 V 時，電流表的示數如圖6 所示
為______A，則此時小燈泡的電阻約為 _____Ω。
0.18
8.3
解析：電流表示數為0.18 A，此時小燈泡電阻 R== ≈8.3 Ω。
(5)最后甲同學用表格中的電阻取平均值得到小燈泡的電阻，乙同學認為這樣處理不正確。請你說明理由：_______________________________。
小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
解析：由表中數據可知，小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以取平均值得到的小燈泡的電阻是毫無意義的。
1．[2022·大連改編]下圖是“伏安法測電阻”的實驗電路圖。關于該實驗，下列說法正確的是(　　)
A．實驗原理是R＝
B．滑動變阻器的作用是改變電源電壓
C．多次測量取平均值是為了尋找普遍規律
D．實驗結束，斷開開關即可離開實驗室
A
2．[2023·濟南，多選]在“測量小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中，關于四位同學遇到的一些問題，
下列說法正確的是(　　)
A．小剛連接完電路的最后一根導線，小燈泡就亮了，是因為他連接電路時開關是閉合的
B．小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮，可能是因為滑動變阻器的阻值調到了最大
C．小梅要判斷小燈泡是否正常發光，應在調節滑動變阻器的同時仔細觀察小燈泡亮度
D．小麗發現小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同，有可能是因測量誤差導致的
AB
測電阻
方法
原理
伏安法

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