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(共28張PPT)
第三節　測量：用電流表和電壓表測量電阻
第十六章 探究電路
在實驗室做電學實驗的時候，發現一個阻值標識模糊不清的電阻，你能用所學過的知識測出該電阻的阻值嗎？如何做？
新課導入
由歐姆定律可知，只要用電壓表、電流表同時測出電阻器工作時的電壓值和電流值，就可算出它的電阻值。這種間接測量電阻的方法成為“伏安法”。
一、用電流表和電壓表測量電阻的阻值
新知探究
實驗目的：
實驗原理：
實驗器材：
用電流表和電壓表測量電阻的阻值
電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、待測電阻。
R=
U
I
新知探究
實驗電路圖
實驗實物圖
A
V
R
R'
S
新知探究
思考：滑動變阻器的作用是什么？
①保護電路；
②改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，從而實現多次測量。
新知探究
1.開關應處于什么狀態
2.為了保護電路設備安全，實驗中應采取哪些措施
3.采用什么方法確定電流表、電壓表的量程
斷開
滑動變阻器滑片處于最大阻值處。
根據試觸的情況選擇合適的量程。
新知探究
思考：實驗之前應該注意什么？
實驗步驟
（1）調節電流表、電壓表的指針到零刻度線；按電路圖連接實物，調節滑動變阻器的滑片P 到阻值最大端；
（2）閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P 至適當位置，分別讀出電流表的示數 I、電壓表的示數U，并記錄在表格中；
（3）根據公式 計算出R 的值，并記錄在表格中；
（4）調節滑動變阻器的滑片P 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。
新知探究
序號 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω
1
2
3
實驗記錄
新知探究
多測幾組不同的電流和相應電壓的數據，就可以得到多個電阻的測量值，從而可以通過取平均值的方法，去掉測量過程中可能出現的偶然誤差，提高物理量的測量精確度。（多次測量取平均值）
新知探究
思考：如何減小實驗誤差？
思考：如果采用電流表內接法測電阻，測量值比真實值______。
偏大
二、伏安法測小燈泡的電阻
實驗原理：
實驗器材：
電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、小燈泡。
R=
U
I
電路圖：
A
V
L
R
S
實物圖：
新知探究
實驗步驟：
（1）斷開開關，連接電路；
（2）接入電路的滑動變阻器調到最大；
（3）閉合開關調節R，讀取并記錄幾組電流表、電壓表數據（U≤U額）；
（4）計算小燈泡的阻值 。
新知探究
我們用滑動變阻器進行控制，分別測量以下三種情況下小燈泡的電阻。
（1）小燈泡在暗的情況下發光，測出小燈泡的電阻。
（2）小燈泡在較亮的情況下發光，測出小燈泡的電阻。
（3）小燈泡在亮的情況下發光，測出小燈泡的電阻。
實驗記錄
次數 燈泡亮度 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω
1 暗
2 較亮
3 亮
小燈泡兩端電壓比較小時，燈泡較暗，燈絲溫度較低，電阻較小，小燈泡兩端電壓比較大時，燈泡較亮，燈絲溫度較高，電阻較大。即：燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。
新知探究
因為在不同的電壓下小燈泡的溫度不同，其電阻不同，求平均值沒有意義。
新知探究
思考：測小燈泡的電阻時，為什么不能求平均值？
如果用一個電阻R 代替兩個串聯（或并聯）的電阻R1、R2接入電路后，電路的狀態不變，R 就叫做這兩個串聯（或并聯）電阻R1、R2的總電阻。
　?。?）串聯電路中各處的電流是相等的；
I = I1 = I2 =……= In
　　（2）串聯電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。
U = U1 + U2 +……+ Un
串聯電路中的電流、電壓規律：
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
新知探究
提出問題
1.電阻串聯后，其總電阻會增大還是減??？
2.幾個電阻串聯之后的總電阻比參與串聯的各個電阻大些
還是小些？
猜想與假設
由于導體的電阻與導體的長度有關，導體越長電阻越大。幾個電阻串聯后相當于增加了導體的長度，總電阻應當比各個分電阻大些。
三、電阻的串聯
新知探究
實驗器材
電源、電流表、開關、導線若干、電阻3個。
進行實驗
1. 將一個定值電阻 R 接在 A、B 之間，閉合開關，觀察電流表的示數。
2. 將兩個同樣阻值的電阻R 串聯起來，接在A、B 之間，閉合開關，再觀察電流表的示數。
3. 在A、B 之間穿上三個串聯著的同樣阻值的電阻R，閉合開關，觀察電流表的示數。
R
R
R
R
R
R
A
S
A
B
新知探究
分析與論證
串聯電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
我們還可以利用歐姆定律推導出以上結論。
新知探究
推導法
R1
R2
U1
U2
如圖所示：電阻R1、R2構成串聯，設總電阻為R，R1和R2兩端電壓分別為U1和U2，總電壓為U、電流為I。
由于：U＝U1 ＋U2
根據歐姆定律可得：
可得：
因此：IR＝IR1 ＋IR2
R＝R1＋R2
U
結論：兩個串聯電阻的總電阻等于各分電阻之和。
I
U=IR U1=IR1 U2=IR2
新知探究
提出問題
幾個電阻并聯后的總電阻與各分電阻相比較，是大了還是小了？
猜想與假設
兩段導體并聯在一起，相當于導體的橫截面積變______，因此，其電阻值可能會_____。
大
小
四、電阻的并聯
新知探究
電源、電流表、開關、導線若干、電阻2個。
實驗器材
進行實驗
A1
S
R1
A2
R2
實驗結論
電阻并聯后總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值小。
同樣，也可以利用歐姆定律推導出以上結論。
新知探究
推導法
如圖電阻R1和R2并聯，設總電阻為R、干路中電流為I ，通過R1和R2電流分別為I1和I2 ，并聯電路兩端電壓為U。
R1
R2
I1
I2
I
U
由于：I＝I1＋I2
根據歐姆定律可得：
可得：
結論：兩個并聯電阻的總電阻的倒數，等于各分電阻的倒數之和。
新知探究
課堂小結
測量：用電流表和電壓表測量電阻
測量電阻的阻值
原理：
電路圖：
多次測量求平均值減小實驗誤差
測小燈泡的電阻
原理：
電路圖：
不能多次測量求平均值（無意義）
電阻的并聯：
電阻的串聯：
兩個串聯電阻的總電阻等于各分電阻之和。
兩個并聯電阻的總電阻的倒數，等于這兩個電阻的倒數之和。
1. 我們將歐姆定律的表達式變形為，并作為我們測量電阻的依據。于是，就有同學由這個表達式得出一個推論：一段導體的電阻和這段導體兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。你認為他的這個說法正確嗎？為什么？
解：這種說法不正確，因為電阻是導體的一種屬性，只跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關。
課堂訓練
2. 連接電路時，為什么要將開關斷開？ 閉合開關前，為什么要將滑動變阻器的滑片置于使接入電路的電阻值最大的位置？
解：連接電路時將開關斷開，可以避免因電路連接錯誤或操作不當等原因而造成電路損壞。合上開關以前將滑動變阻器的滑片置于使連入電路的阻值最大處，能起到保護電路的作用，不會因電路中電流過大而損毀電表和燈泡。
課堂訓練
3. 用“伏安法”測量一只小燈泡的電阻。
（1）如圖所示是實驗電路圖，圖中的圓圈表示電表，請在圓圈內填入相應的字母。
課堂訓練
（2）某實驗小組通過改變小燈泡兩端的電壓，進行了三次測量，部分記錄見上表。若電壓表的示數為 2.50 V 時，電流表的示數如圖所示，請你填寫表格中的兩個空格。
課堂訓練
（3）老師看了該小組的記錄，提示說: “你們注意到三次測量的電阻值相差較大這個現象嗎？”對此問題，請查閱資料，進一步進行探究。
課堂訓練
解：小燈泡的電阻可能與溫度有關。

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