測量小燈泡的電阻（公開課）

1、知知 識識 回回 顧：顧：2 2、電路的三個基本物理量：、電路的三個基本物理量： 物理量：物理量： ，測量工具：，測量工具： 物理量：物理量： ，測量工具：，測量工具： 物理量：物理量： ，測量工具：，測量工具：電流電流 I I電壓電壓 U U電阻電阻 R R1 1、 歐姆定律歐姆定律 變形式：變形式： 表達式：表達式：R=UII=UR一、設計實驗一、設計實驗實驗實驗原理原理實驗實驗電路圖電路圖 實物圖實物圖R =UI這種用電壓表和電這種用電壓表和電流表測電阻的方法流表測電阻的方法叫伏安法測電阻叫伏安法測電阻怎樣測出一個小燈泡的阻值？怎樣測出一個小燈泡的阻值？實驗器材實驗器材電源、電壓表、電流

2、表、電源、電壓表、電流表、 滑動變阻器、開關、滑動變阻器、開關、導線、未知小燈泡導線、未知小燈泡怎樣設計表格？怎樣設計表格？次數(shù)次數(shù)1234電壓電壓U/V電流電流I/A電阻電阻R/燈泡亮度燈泡亮度2、滑動變阻器、滑動變阻器應該一上一下接，應該一上一下接，實驗前將阻值調(diào)實驗前將阻值調(diào)到最大處。到最大處。實驗時應注意什么？實驗時應注意什么？1、連接電路時開關、連接電路時開關應該斷開。應該斷開。3、電流表、電壓、電流表、電壓表的量程選擇。表的量程選擇。怎樣連接實物圖？怎樣連接實物圖？-1 1）調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電）調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電路圖連接實物。開關應斷開，調(diào)節(jié)

3、滑動變阻器到阻路圖連接實物。開關應斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器到阻值最大端；值最大端；2 2）閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位）閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，分別讀出電流表的示數(shù)置，分別讀出電流表的示數(shù) I I、電壓表的示數(shù)、電壓表的示數(shù)U U，并，并記錄在表格中；記錄在表格中；3 3）根據(jù)公式）根據(jù)公式 計算出計算出R R 的值，并記錄在的值，并記錄在表格中。表格中。 4 4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變待測電阻中的電）調(diào)節(jié)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(shù)據(jù)，并計算流及兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)，并計算R R 的值。的值。5 5、實驗步驟、實驗步驟R=UI伏安

4、法測伏安法測小燈泡小燈泡電阻電阻實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)(小燈泡電阻小燈泡電阻):實驗次數(shù)實驗次數(shù)U/ VI/AR燈燈 /燈泡亮度燈泡亮度10.5 21.031.542.50.130.180.213.8 5.67.5思考思考:燈泡由不亮逐漸變?yōu)檎０l(fā)光燈泡由不亮逐漸變?yōu)檎０l(fā)光,燈泡燈絲的溫燈泡燈絲的溫度是否在變化度是否在變化?由本實驗你發(fā)現(xiàn)了什么由本實驗你發(fā)現(xiàn)了什么?從實驗中可以看出從實驗中可以看出:燈絲的電阻值是燈絲的電阻值是_變化的變化的不亮不亮燈絲暗紅燈絲暗紅微弱發(fā)光微弱發(fā)光正常發(fā)光正常發(fā)光0.269.6燈絲的電阻跟溫度有關，溫度越高，電阻越大燈絲的電阻跟溫度有關，溫度越高，電阻越大能否將能否

5、將4 4次電阻的平均值作為小燈泡的電阻？次電阻的平均值作為小燈泡的電阻？活動活動2：伏安法測某定值電阻的電阻值：伏安法測某定值電阻的電阻值：1. 測量原理：測量原理：2. 實驗電路圖：實驗電路圖：3. 實驗器材：實驗器材：電源（干電池）、電流表、電壓表、開關、電源（干電池）、電流表、電壓表、開關、未知電阻未知電阻R、滑動變阻器、導線等滑動變阻器、導線等IUR 2、滑動變阻器的作用、滑動變阻器的作用（1）保護電路；（保護電路；（2）改變電路）改變電路中的電流和電壓中的電流和電壓,便于多次測便于多次測量求平均值減小誤差。量求平均值減小誤差。4. 實驗步驟：實驗步驟：實驗次數(shù)實驗次數(shù)U/ VI/AR

6、/ R 平均值平均值/123怎樣設計表格？怎樣設計表格？伏安法測未知電阻的伏安法測未知電阻的阻值阻值實驗實驗故障分析故障分析 電路連接：電路連接：故障故障1 1：電流表與電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)。：電流表與電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)。判斷：判斷：電流表和電壓表的電流表和電壓表的“+ +”、“- -”接線柱接反接線柱接反故障故障2 2：電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小。：電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小。判斷：判斷：電壓表和電流表的量程可能都選擇過大；電壓表和電流表的量程可能都選擇過大； 電源電壓可能過低。電源電壓可能過低。實驗實驗故障分析故障分析 電路連接：電路連接：故障故障3 3：電流表指針超過最大值

7、。：電流表指針超過最大值。判斷：判斷：量程可能選擇過小；量程可能選擇過??； 電路中可能出現(xiàn)短路。電路中可能出現(xiàn)短路。故障故障4 4：滑動變阻器滑動時，電表示數(shù)及燈：滑動變阻器滑動時，電表示數(shù)及燈泡亮度無變化。泡亮度無變化。判斷：判斷：滑動變阻器沒有滑動變阻器沒有 “一上一下一上一下”連接。連接。實驗實驗故障分析故障分析 電路連接：電路連接：故障故障6 6： 在調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，他發(fā)現(xiàn)燈泡在調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，他發(fā)現(xiàn)燈泡變亮了，而電壓表的示數(shù)卻減小了。變亮了，而電壓表的示數(shù)卻減小了。判斷：判斷：將電壓表錯接在了滑動變阻器兩端。將電壓表錯接在了滑動變阻器兩端。故障故障7 7：開關閉合：開

8、關閉合, ,燈不亮燈不亮, ,電流表有示數(shù)電流表有示數(shù), ,電壓表無示數(shù)電壓表無示數(shù)判斷：判斷：燈泡短路燈泡短路實驗實驗故障分析故障分析 電路連接：電路連接：故障故障8 8：閉合開關出現(xiàn)的現(xiàn)象是閉合開關出現(xiàn)的現(xiàn)象是電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0 0，電壓表示數(shù)為電源電壓值，電壓表示數(shù)為電源電壓值判斷：判斷：電流表和電壓表接錯了位置電流表和電壓表接錯了位置（2017江西）江西）【實驗名稱】用電流表和電壓表測電阻【實驗名稱】用電流表和電壓表測電阻【實驗器材】電壓恒為【實驗器材】電壓恒為3V3V的電源、電壓表、電流表、的電源、電壓表、電流表、標有標有“20 2A”20 2A”字樣的滑動變阻器、待測電阻字

9、樣的滑動變阻器、待測電阻R RX X、開、開關、導線若干。關、導線若干?！緦嶒炘怼俊緦嶒炘怼?【實驗步驟】【實驗步驟】（1 1）小明按如圖所示的電路圖連接電路；（）小明按如圖所示的電路圖連接電路；（2 2）閉合）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，則下一步的實驗開關，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，則下一步的實驗操作是：先操作是：先 ，然后，然后 ；（3）小明測出待測電阻的阻值后，向老師匯報，老師）小明測出待測電阻的阻值后，向老師匯報，老師指出他實驗設計中存在著不足，其不足是指出他實驗設計中存在著不足，其不足是 R=U/I互換互換電流表正負接線柱電流表正負接線柱斷開斷開開關開關未多次測量求未多次

10、測量求平均值平均值（4 4）改進后，小明繼續(xù)實驗并將數(shù)據(jù)記錄在下表中，）改進后，小明繼續(xù)實驗并將數(shù)據(jù)記錄在下表中，分析數(shù)據(jù)可知待測電阻的阻值為分析數(shù)據(jù)可知待測電阻的阻值為 ；還可以初步；還可以初步得出：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電得出：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成壓成 ；（；（5 5）實驗過程中，若小明將滑片）實驗過程中，若小明將滑片P P移到移到了如圖所示的位置，閉合開關，此時電流表的示數(shù)為了如圖所示的位置，閉合開關，此時電流表的示數(shù)為（ ） 1010正比正比0 0(2014，黃岡黃岡)在測量在測量“小燈泡正常發(fā)光時的電阻小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的的實驗中實驗中，

11、選用電壓恒為，選用電壓恒為6 V的電源，額定電壓為的電源，額定電壓為“3.8 V”的小燈泡。下圖甲中是未連接完整的實物電路的小燈泡。下圖甲中是未連接完整的實物電路。(1)請你用筆畫線代替導線請你用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電將圖甲所示的實物電路連接完整路連接完整(要求：滑動變阻器的滑片要求：滑動變阻器的滑片P向向A端移動端移動時小燈泡變暗時小燈泡變暗，連線不能交叉連線不能交叉)。(2)閉合開關后閉合開關后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，當電壓當電壓表示數(shù)為表示數(shù)為_V時時，小燈泡正常發(fā)光。此時電流小燈泡正常發(fā)光。此時電流表的示數(shù)如圖乙所示表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光

12、的電阻是則小燈泡正常發(fā)光的電阻是_。(3)若實驗時若實驗時，上述電路中僅電壓表上標有上述電路中僅電壓表上標有“15 V”的接線柱損壞的接線柱損壞，且暫無條件修復。在不更換器材的且暫無條件修復。在不更換器材的情況下為了能繼續(xù)完成實驗情況下為了能繼續(xù)完成實驗，你的方法是你的方法是_3.810將電壓表將電壓表(03V量程量程)并聯(lián)到滑動變阻器的并聯(lián)到滑動變阻器的兩端兩端 在測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻的實驗中，選用的電源電壓為在測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為，小燈泡的額定電壓為2.5V，圖甲是未連接完整的實驗電，圖甲是未連接完整的實驗電路路（1）連接實

13、驗電路的過程中開關應）連接實驗電路的過程中開關應 （2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實驗電路連接完整）請你用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實驗電路連接完整（要求滑動變阻器的滑片（要求滑動變阻器的滑片P向左移動時電流表的示數(shù)變大）向左移動時電流表的示數(shù)變大）（3）閉合開關后，緩慢移動滑動變阻器的滑片）閉合開關后，緩慢移動滑動變阻器的滑片p，同時觀察，同時觀察 （選填（選填“電壓表電壓表”或或“電流表電流表”）示數(shù)的變化，當電壓表）示數(shù)的變化，當電壓表的示數(shù)如圖乙所示時，其讀數(shù)為的示數(shù)如圖乙所示時，其讀數(shù)為 V；若要測得小燈泡正常；若要測得小燈泡正常發(fā)光時的電阻，滑片發(fā)光時的電阻，滑片P應向應

14、向 （選填（選填“A”或或“B”）端移）端移動動斷開斷開電壓表電壓表1.8A（4）實驗時閉合開關，兩表均有示數(shù)，若將小燈泡從燈）實驗時閉合開關，兩表均有示數(shù)，若將小燈泡從燈座中取走，電壓表座中取走，電壓表 示數(shù)，電流表示數(shù)，電流表 示示數(shù)（兩空均選填數(shù)（兩空均選填“有有”或或“無無”）（5）改變滑片）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制了如圖丙所示的繪制了如圖丙所示的I-U圖象（不計小燈泡電阻隨溫度圖象（不計小燈泡電阻隨溫度的變化）由圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時的電阻是的變化）由圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時的電阻是( )有有無無10 小明用圖甲所示

15、的電路測量額定電壓為小明用圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡電阻，圖的小燈泡電阻，圖乙是小明未完成連接的實驗電路乙是小明未完成連接的實驗電路（1）請你按照電路圖，用筆畫線代替導線，完成圖乙中實驗電）請你按照電路圖，用筆畫線代替導線，完成圖乙中實驗電路的連接路的連接（2）若小明連接電路后閉合開關，小燈泡很暗，移動滑動變阻）若小明連接電路后閉合開關，小燈泡很暗，移動滑動變阻器滑片也不能改變小燈泡的亮度，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因器滑片也不能改變小燈泡的亮度，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是是 （3）小明將電路連接正確后，閉合開關，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，）小明將電路連接正確后，閉合開關，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使小燈泡

16、剛好正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流使小燈泡剛好正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表的讀數(shù)是表的讀數(shù)是 A，小燈泡的阻值是，小燈泡的阻值是 （小數(shù)點后（小數(shù)點后保留一位）；保留一位）；（4）當電壓值改變的時候，小燈泡的阻值）當電壓值改變的時候，小燈泡的阻值 （選填（選填“變化變化”或或“不變不變”）；）；0.38.3變化變化滑動變阻器接了下面兩個接線柱滑動變阻器接了下面兩個接線柱5）小明又想測某未知電阻）小明又想測某未知電阻Rx的阻值，設計了如圖所示的阻值，設計了如圖所示電路（電路（R0為已知阻值的定值電阻），并設計了如下為已知阻值的定值電阻），并設計了如下實驗步驟，請幫他把

17、缺少的步驟補全，并寫出實驗步驟，請幫他把缺少的步驟補全，并寫出Rx的的表達式實驗步驟：表達式實驗步驟：A按照設計的電路圖連接電路按照設計的電路圖連接電路B斷開斷開S2、閉合、閉合S1記錄電流表示數(shù)為記錄電流表示數(shù)為I1C 。 表達式：表達式：Rx= （用已知和測量的物理量的（用已知和測量的物理量的符號表示）符號表示） 斷開斷開S1、閉合、閉合S2記錄電流表示數(shù)為記錄電流表示數(shù)為I2I1R0/I2（6）實驗結(jié)束后，老師向同學們提出：）實驗結(jié)束后，老師向同學們提出：“如果不用電如果不用電壓表，再提供一只已知阻值的定值電阻壓表，再提供一只已知阻值的定值電阻R0，能否設，能否設計一個也能測量計一個也能

18、測量Rx阻值的實驗阻值的實驗”如圖是小華設計如圖是小華設計的實驗電路圖，他的做法是：將的實驗電路圖，他的做法是：將S接到接到a時，讀出電時，讀出電流表的示數(shù)流表的示數(shù)I1；再將接到；再將接到b，讀出電流表的示數(shù)，讀出電流表的示數(shù)I2；I2Rx=I1R0由可得由可得Rx= I1R0/I2試對小明的方案做出試對小明的方案做出評價（必須簡要說明理由）評價（必須簡要說明理由） 不合理，因為不合理，因為S接接a、b時，時，Rx與與R0兩端的電壓不相等兩端的電壓不相等 如圖所示，是小明的實驗小組在如圖所示，是小明的實驗小組在“測量小燈泡的電測量小燈泡的電阻阻”實驗中連接的一個實驗電路，所用小燈泡標有實驗中

19、連接的一個實驗電路，所用小燈泡標有“2.5V”字樣。（字樣。（1）請指出電路連接中的兩個不當之）請指出電路連接中的兩個不當之處：處： ；（2）他們改正電路連接中的不當之處后，閉合開）他們改正電路連接中的不當之處后，閉合開關，移動變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的關，移動變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的亮度都同時變化，但兩電表的示數(shù)總是比較小，燈泡亮度都同時變化，但兩電表的示數(shù)總是比較小，燈泡的亮度也較弱。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：的亮度也較弱。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：。電壓表沒有并聯(lián)在燈泡的兩端電壓表沒有并聯(lián)在燈泡的兩端 電壓表的量程選擇過大電壓表的量程選擇過大 電源電壓過低電源電壓過低

20、（3）實驗結(jié)束，小明提出了一個探究設想：可以利用）實驗結(jié)束，小明提出了一個探究設想：可以利用圖中的實驗器材來探究圖中的實驗器材來探究“并聯(lián)電路中干路電流與各支并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流有什么關系路電流有什么關系”。請幫他們設計一個實驗方案，將電路圖畫在虛線框中請幫他們設計一個實驗方案，將電路圖畫在虛線框中在實驗探究過程中，滑動變阻器不但可以改變電路中在實驗探究過程中，滑動變阻器不但可以改變電路中的電流，它還是電路中的一個的電流，它還是電路中的一個， 但在移動滑片時一定要注意但在移動滑片時一定要注意。電阻電阻電阻值不能為零電阻值不能為零 在測量電阻約為在測量電阻約為10的定值電阻的定值電阻Rx的實驗中，小的實驗中，小明和小亮用如圖所示的器材進行實驗明和小亮用如圖所示的器材進行實驗（1）用筆畫線代替導線在