資源簡介

(共29張PPT)
第十二章 歐姆定律
第五節 測量導體的電阻
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
北師版-物理-九年級上冊
學習目標
1.知道用電壓表和電流表測量電阻的實驗原理，并且會同時使用電壓表和電流表測量導體的電阻。
2.會根據測量導體電阻的實驗原理設計實驗電路，能獨立完成實驗電路的連接，并進行正確的測量。
3.通過解決只有電壓表或電流表下電阻測量問題，會靈活運用歐姆定律解決實際問題，滲透等效思想。
【重點】用電壓表和電流表測量電阻。
【難點】用歐姆定律解決只有電壓表或電流表下電阻測量問題。
新課導入
通過導體的電流、導體兩端的電壓可以分別用電流表和電壓表直接測量。那么，導體的電阻（圖12.5-1）應該怎樣測量呢？
這節課我們一起來學習測量導體的電阻吧。
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
[學生實驗]
實驗目的
利用電壓表和電流表測量電阻
實驗原理
由歐姆定律I=U/R可變換為R=U/I，用電壓表測出導體兩端的電壓U，用電流表測出導體中的電流I，就可求出電阻R。
新知探究
實驗器材
電源
電流表
電壓表
開關
導線
Rx
待測電阻
電阻箱
滑動變阻器
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
實驗電路圖
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
注意
1.連接電路時，開關應該斷開，滑動變阻器調到接入阻值最大處以保護電路。
2.電流表、電壓表的量程選擇應適當。為了減小誤差，在不超過量程的條件下，應選用小量程。
3.應多次測量取平均值減小誤差。
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
4.實驗中滑動變阻器的功能是：
（1）保護電路。
（2）移動滑片后，改變接入電路的電阻，從而改變待測電阻兩端的電壓和電流，可多次測量求平均值以減小誤差。
注意
新知探究
實驗步驟
1.按照電路圖連接好實驗電路，并把滑片移到最大阻值處。
2.檢查電路無誤后，閉合開關，調節滑片位置，使電壓表示數為一適當值，讀出此時電壓表和電流表的示數，填入表中。
3.根據公式R=U/I計算出R的值，并記錄在表格中。
4.調節滑動變阻器的滑片改變待測電阻中的電流及兩端的電壓，再測幾組數據，并計算R的值。
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
演示視頻
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
記錄數據
實驗序號 1 2 3
電壓U/V
電流I/A
電阻Rx/Ω
電阻平均值/Ω
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
評估與交流
與其他實驗小組的同學交換待測電阻，重復上述實驗，并比較測量結果是否相同，如果測量結果不同，請分析一下原因是什么。
在交流、討論的基礎上，提出改進方案，使測量結果更可靠。
新知探究
如果你實驗中遇見以下問題，是什么原因，你如何解決？
①實驗中電流表與電壓表的指針反向偏轉
②電流表和電壓表的指針偏轉角度很小
③電流表指針偏轉角度過大，超過最大值
④滑動變阻器滑動時，電表示數無變化
⑤閉合開關，電流表、電壓表無示數
評估與交流
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
⑥閉合開關，電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉（或示數等于電源電壓）
⑦在調節滑動變阻器的滑片時，他發現電流表示數變大了，而電壓表的示數卻減小了
⑧開關閉合，電流表有示數，電壓表無示數
評估與交流
新知探究
知識點一 用電流表和電壓表測電阻
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
通過前面的實驗，我們掌握了根據歐姆定律用電流表和電壓表測量電阻的方法。如果實際中我們沒有電流表，只有兩塊電壓表和一個定值電阻，能否測量一個未知電阻的阻值呢？
根據前面所學的知識我們知道：
要根據歐姆定律測量一個未知電阻R，關鍵是要測出電阻兩端電壓為U時，通過電阻的電流I。
那么，在沒有電流表的情況下，我們能不能獲取通過電阻的電流大小呢？
新知探究
1.利用電壓表和定值電阻測量未知電阻
知識點二 特殊法測電阻
電路圖
測電阻的原理：
因為Rx和R0串聯，所以通過Rx和R0的電流為
用一個電壓表和一個定值電阻代替電流表——造電流表。
則Rx的測量值為
實驗步驟
（1）按電路圖連接電路，并將兩塊電壓表指針調零；
（2）閉合開關，測出Rx兩端電壓為Ux，測出R0兩端電壓U0；
（3）斷開開關，整理實驗器材。
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
2.利用電流表和定值電阻測量未知電阻
電路圖
測電阻的原理：
因為Rx和R0并聯，所以Rx和R0兩端的電壓為 Ux=U0=I0 R0
用一個電流表和一個定值電阻代替電流表——造電壓表。
則Rx的測量值為
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
實驗步驟
（1）按電路圖連接電路，并將電流表指針調零；
（2）閉合開關，記錄電流表的示數為I0；
（3）斷開開關，將電流表接到Rx的支路，并記錄電流表的示數為Ix；
（4）斷開開關，整理實驗器材。
交流討論
以上兩種方法體現了“造表”的思想，可以利用有限的工具臨時造出合適的電表進行測量。
那么，除了上面的兩種方法，你還能想到什么方法測量出導體的電阻？請大膽的設想一下。
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
3.利用等效法測量未知電阻
方案一及步驟：
（1）只閉合開關S2時，電壓表的示數為U。
（2）只閉合開關S1時，調節電阻箱的阻值R，使電壓表的示數仍為U。
（3）待測電阻的阻值Rx=R。
方案二及步驟：
（1）只閉合開關S2時，電流表的示數為I。
（2）只閉合開關S1時，調節電阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I。
（3）待測電阻的阻值Rx=R。
新知探究
知識點二 特殊法測電阻
3.利用等效法測量未知電阻
課堂小結
特殊法測電阻
測量導體的電阻
用電流表和電壓表測電阻
原理
電路圖
缺電流表
缺電壓表
造電流表
造電壓表
等效法
課堂訓練
1.從歐姆定律可以推導出公式R= 。對導體電阻的理解，下列說法正確的是（ ）
A.當導體兩端的電壓增大時，導體的電阻增大
B.當通過導體的電流增大時，導體的電阻減小
C.當導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零
D.導體的電阻是由其自身的性質決定的，與電流、電壓無關
D
2.小明在用電流表和電壓表測電阻時，用電流表測通過待測電阻的電流，用電壓表測待測電阻兩端的電壓。若電流表、電壓表的接線情況及指針指示情況如圖12.5-4 所示，則通過電阻的電流是 A， 電阻兩端的電壓是 V，這個電阻的測量值是 Ω。
課堂訓練
0.3
2.5
8.3
課堂訓練
電壓表接在了滑動變阻器兩端
3.在“測量小燈泡在不同工作狀態下燈絲的電阻”實驗中，小燈泡正常發光時兩端的電壓為2.5V。
（1）接通電路后，小明通過調節滑動變阻器來改變小燈泡的工作狀態，他發現移動滑動變阻器的滑動頭使其接入電路的電阻減小時，電壓表的示數也變小了，你認為電路連接中存在的錯誤可能是 。
（2）將電路連接正確后，他將測得的數據及計算結果填寫在表12.5-2中。
表12.5-2 測量小燈泡在不同工作狀態下燈絲的電阻
課堂訓練
實驗序號 1 2 3 4
電壓U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.20 0.22 0.26 0.30
電阻R/Ω 5.0 6.8 7.7
則小燈泡正常發光時，燈絲電阻的測量值為 Ω （保留一位小數）。小燈泡燈絲電阻的變化有什么規律呢？
答：小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大。
8.3
課堂訓練
4.現要測出一個阻值約為30Ω的未知電阻Rx的阻值，實驗室有一個阻值為15Ω的定值電阻R0，一個兩端輸出電壓約為12V的電源，一個量程為0~15V的電壓表，一個單刀單擲開關、一個單刀雙擲開關及導線若干。請你利用上述器材設計測量實驗，要求：
（1）畫出實驗電路圖。
（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量及其符號。
課堂訓練
（3）寫出待測電阻Rx的數學表達式（用已知量和測量量的符號表示）。
解：（1）定值電阻R0與被測電阻RX串聯，如圖。
（2）實驗步驟：①先把開關S接1時，待電壓表示數穩定后，讀出電壓表的示數U；②把開關S接2時，待電壓表穩定后，讀出電壓表示數UX。
（3）由于R0與RX串聯，所以R0兩端的電壓為U0=U-UX；所以電路中的電流為 所以定值電阻的阻值為

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