第三節(jié)電阻的測量

1、標題 到目前所學的電學知識為止，我們學了到目前所學的電學知識為止，我們學了哪些物理量？哪些物理量？電流電流電壓電壓電阻電阻有辦法測量嗎？有辦法測量嗎？電流表電流表電壓表電壓表提出問題 由歐姆定律由歐姆定律RUI IUR推出推出制定計劃與設計實驗 用用 和和 分別測出電阻器工作時分別測出電阻器工作時的的電壓值電壓值和和電流值電流值，就可以計算出它的電阻，就可以計算出它的電阻了，也就是了，也就是_(選填選填“直接直接”或或“間接間接”)測測出它的電阻，為這種測量電阻的方法，叫出它的電阻，為這種測量電阻的方法，叫伏伏安法測電阻安法測電阻電壓表電壓表電流表電流表間接間接問題1：如圖1733所示元件，為

2、了測量定值電阻的阻值，應選用的器材有_。圖1733第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 電源、電壓表、電流表、待測電阻、開關、導線 問題2：某同學想多測幾組數(shù)據(jù)，看看測得的電阻值是否一樣，為此可選用哪種器材？答：_。問題3：請根據(jù)你的設計思路，在下面的虛線框內(nèi)畫出電路圖，并按電路圖連接好實物圖。圖1734第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律滑動變阻器 實驗電路圖實驗電路圖實驗前你應注意什么實驗前你應注意什么? 1、開關應處于什么狀態(tài)？、開關應處于什么狀態(tài)？ 2、為了保護電路設備安全，實驗中應、為了保護電路設備安全，實驗中應 采取哪些措施？采取哪些措施？ 3、采用什么方法確定電流表、電壓表、采用什么

3、方法確定電流表、電壓表的量程？的量程？ 一個一個20的電阻，接在由的電阻，接在由4節(jié)干電池串聯(lián)的電源上，節(jié)干電池串聯(lián)的電源上，要測這個電阻中的電流和兩端的電壓，電流表，要測這個電阻中的電流和兩端的電壓，電流表，電壓表選的量程應為電壓表選的量程應為 ( ) A00.6A，03V B00.6A，015V C03 A，03 V D03 A，015 VB實驗步驟：實驗步驟：1 1）斷開開關，連接電路）斷開開關，連接電路 2 2）接入電路的滑動變阻器調(diào)到最大）接入電路的滑動變阻器調(diào)到最大 3 3）閉合開關，調(diào)節(jié)）閉合開關，調(diào)節(jié)R R，讀取并記錄幾，讀取并記錄幾組電流表、電壓表數(shù)據(jù)（組電流表、電壓表數(shù)據(jù)（

4、UUUU額）額） 4）計算導體阻值）計算導體阻值 實驗次數(shù)實驗次數(shù)電壓電壓U/U/V V電流電流I/I/A A電阻電阻R/R/1 12 23 3平均值平均值R/第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律應 用 示 例類型一測量定值電阻的阻值類型一測量定值電阻的阻值例例1 在“伏安法測量電阻Rx阻值”的實驗中：(1)為了完成實驗，請將虛線框內(nèi)的元件連成一個完整的實驗電路圖，并使滑動變阻器連入電路的阻值最大。圖1737第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算出Rx的阻值，要求寫出計算過程，結果保留一位小數(shù)。實驗次數(shù)123U/V1.22.42.8I/A0.120.

5、240.27第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 (1)如圖1738所示答答 案案圖1738第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻探究1：某同學為了測量如圖1736甲所示的小燈泡正常發(fā)光時燈絲的阻值，設計了如圖乙所示的電路圖。圖1736問題1：按如圖乙所示電路圖連接電路，能否測出小燈泡正常發(fā)光時燈絲的阻值？為什么？答：_。 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律不能；因為無法確保小燈泡兩端的電壓剛好為2.5V 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律問題2：為測出小燈泡正常發(fā)光時燈絲的阻值，還需要的器材有_。問題3：閉合開關后，下一步操作為：_，讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)R 計

6、算出小燈泡正常發(fā)光時燈絲的阻值?；瑒幼冏杵?移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)為2.5V U/I第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律探究2：思路清晰后，某同學進行實驗，并借助滑動變阻器的調(diào)節(jié)，分別測出燈泡在不同發(fā)光情況下的阻值，如下表所示：實驗次數(shù)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)燈泡亮暗程度12.50 V0.4 A正常發(fā)光21.50 V0.32 A微弱發(fā)光32.20 V0.38 A較暗43.00 V0.45 A很亮第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律問題1：根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，利用歐姆定律算出四次電阻值分別為：_(計算結果若不能整除，請保留兩位小數(shù))。問題2：四次電阻值具有什么特點？答：_。問題3：燈泡的亮度

7、間接反映了燈絲溫度的高低，比較實驗結果及相關現(xiàn)象，可得出什么結論？答：_。 6.25、4.69、5.79、6.67 相差較大，隨燈泡兩端電壓的升高，燈泡電阻增大 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 結論結論1 1）用不同溫度下測得的阻值）用不同溫度下測得的阻值求平均值不妥求平均值不妥2）在額定電壓下取幾組數(shù)據(jù)求平均值，測小燈在額定電壓下取幾組數(shù)據(jù)求平均值，測小燈泡正常工作時電阻泡正常工作時電阻 在做計算題時，燈泡電阻的變化可以忽略在做計算題時，燈泡電阻的變化可以忽略第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 多次實驗的目的：初中物理實驗可以分為多次實驗的目的：初中物理實驗可以分為探究類探究類實驗實驗和和測量

8、類實驗測量類實驗兩類。在探究類實驗中，多次兩類。在探究類實驗中，多次實驗的目的是實驗的目的是“多次實驗歸納總結規(guī)律，避免一多次實驗歸納總結規(guī)律，避免一次實驗的偶然性次實驗的偶然性”，如探究杠桿平衡條件、電流，如探究杠桿平衡條件、電流與電壓電阻的關系等。而測量類實驗又可以分為與電壓電阻的關系等。而測量類實驗又可以分為兩類，一類是被測量的值是固定不變的，這時多兩類，一類是被測量的值是固定不變的，這時多次測量的目的是次測量的目的是“多次測量取平均值減小誤差多次測量取平均值減小誤差”，如測量物體的長度、測量定值電阻的阻值等；另如測量物體的長度、測量定值電阻的阻值等；另一類是被測量的值是變化的，這時多次

9、測量的目一類是被測量的值是變化的，這時多次測量的目的是的是“研究不同條件下的被測量值的變化規(guī)律研究不同條件下的被測量值的變化規(guī)律”，如測量小燈泡的電阻等。如測量小燈泡的電阻等。第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型二測量小燈泡的電阻類型二測量小燈泡的電阻 例例2 在“測量小燈泡電阻”的實驗中，已知電源電壓為4.5 V，小燈泡標有“3.8 V”的字樣。(1)小麗連接的實驗電路如圖1739所示，其中有一條導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“”，并用筆畫線代替導線，畫出正確的連線。圖1739 (1)如圖17310所示 圖1739答答 案案第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(2)電路修改正確后，小麗進行

10、實驗，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。在獲得第1組數(shù)據(jù)后，為完成上述實驗，滑動變阻器連入電路的阻值應逐漸_(選填“增大”或“減小”)。實驗序號電壓/V電流/A電阻/13.80.3823.00.3432.00.2841.00.08增大 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(3)由計算可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻為_。(4)請結合你已有的知識對小麗的實驗數(shù)據(jù)進行分析，可知第_組數(shù)據(jù)是錯誤的(填序號)，判斷的依據(jù)是：_。10 4 燈絲電阻應隨溫度的降低而減小 RxV電路圖電路圖例例3實驗室中如果沒有電流表，只有電壓表和實驗室中如果沒有電流表，只有電壓表和一個已知的定值電阻。如何測量未知電阻？一個已知的定值電阻。如

11、何測量未知電阻？R0V因為因為Rx和和R0串聯(lián)串聯(lián) ，所以，所以 測電阻的原理測電阻的原理=U0R0UxRxRx=UXU0R0電路圖電路圖R0IxI0ARxA例例4實驗室中如果沒有電壓表，只有電流表和實驗室中如果沒有電壓表，只有電流表和一個已知的定值電阻。如何測量未知電阻？一個已知的定值電阻。如何測量未知電阻？因為因為Rx和和R0并聯(lián)并聯(lián)測量原理測量原理 IxRx =I0 R0Rx=I0IxR0第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型三特殊方法測電阻類型三特殊方法測電阻例例3 小明想利用一塊電流表和阻值已知的電阻R0測量未知電阻Rx的阻值。小明選擇了滿足這個實驗要求的實驗器材，并連接了部分實驗電

12、路，如圖17311所示。圖17311第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律答答 案案(1)如圖17312所示圖17312第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型四伏安法測電阻的誤差分析類型四伏安法測電阻的誤差分析例例4 用電壓表和電流表可以測未知導體R的電阻值(即伏安法測電阻)，如圖17313甲所示為一種測量方案的原理圖(不考慮多次測量，圖中用“電源”表示電路的其他部分)。 圖17313第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(1)某次實驗時，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓表的示數(shù)為_V，電流表的示數(shù)為_A，則電阻的測量值R_。(2)考慮到電壓表的電阻對電路的影響

13、，必然會給測量結果帶來誤差，那么用這種方法測量出來的電阻值_(選填“大于”“小于”或“等于”)電阻的真實值，其原因是：_。1.6 0.5 3.2 小于小于 電流表測量的是通過待測電阻和電壓表的總電流，電流電流表測量的是通過待測電阻和電壓表的總電流，電流偏大；而電壓表測量的就是待測電阻兩端的電壓，根據(jù)偏大；而電壓表測量的就是待測電阻兩端的電壓，根據(jù)RU/I 可知，待測電阻的測量值小于真實值可知，待測電阻的測量值小于真實值 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律伏安法測電阻的誤差分析實驗突破實驗突破 電流表位置外接內(nèi)接電路圖產(chǎn)生誤差原因電流表的示數(shù)是電阻和電壓表的總電流電壓表的示數(shù)是通過電阻和電流表串

14、聯(lián)后的總電壓測量結果適用測量值小于真實值測量值大于真實值條件被測電阻的阻值較小被測電阻的阻值較大1 1一個額定電壓為一個額定電壓為3.8V3.8V的小燈泡，小明在的小燈泡，小明在1.2V1.2V下測出它下測出它的電阻，接著又將燈泡兩端電壓調(diào)到的電阻，接著又將燈泡兩端電壓調(diào)到3 38V8V測出其電阻，測出其電阻，小明發(fā)現(xiàn)后一次電阻比第一次大得多，這是因為小明發(fā)現(xiàn)后一次電阻比第一次大得多，這是因為( )( )A A實驗方法不對實驗方法不對 B B實驗誤差實驗誤差C C導體的電阻跟溫度有關導體的電阻跟溫度有關D D實驗錯誤實驗錯誤做一做做一做C2 2某同學按下圖所示電路連好實驗器材后，閉合開關，某同

15、學按下圖所示電路連好實驗器材后，閉合開關，燈泡正常發(fā)光，但電壓表指針不動，這可能是燈泡正常發(fā)光，但電壓表指針不動，這可能是 ( )( ) A A電流表燒壞，電路開路電流表燒壞，電路開路 B B電流表完好，與電流表相連的導線斷了電流表完好，與電流表相連的導線斷了C C電壓表接線柱處導線短路電壓表接線柱處導線短路 C3.在在“測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻”的實驗中，某同學在連接電路時，的實驗中，某同學在連接電路時，不小心將電流表和電壓表接錯了不小心將電流表和電壓表接錯了位置，如圖所示。閉合開關可能位置，如圖所示。閉合開關可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )A電流表燒壞，電壓表示數(shù)為電流表燒壞，電

16、壓表示數(shù)為0B小燈泡燒壞小燈泡燒壞C電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為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 D電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為0CVALRS4.如何利用阻值已知的電阻如何利用阻值已知的電阻R0和一只電流表或一和一只電流表或一只電壓表，測出未知電阻只電壓表，測出未知電阻Rx的阻值，同學們設的阻值，同學們設計了如圖所示四種電路，其中可行的方法有（電計了如圖所示四種電路，其中可行的方法有（電源電壓未知）源電壓未知） 5.圖甲是測量小燈泡（圖甲是測量小燈泡（U額額=2.5V）電阻的電路。電源電）電阻的電路。電源電壓恒為壓恒為4V。（3）下表是記錄的部分實驗數(shù)據(jù)

17、，圖乙是第）下表是記錄的部分實驗數(shù)據(jù)，圖乙是第1次實驗中次實驗中電流表的示數(shù)，該示數(shù)為電流表的示數(shù)，該示數(shù)為 A。這。這5次實驗中，燈泡電次實驗中，燈泡電阻的最大值為阻的最大值為 （結果保留兩位小數(shù)）。為了完成（結果保留兩位小數(shù)）。為了完成這這5次實驗，應該選取最大阻值不小于次實驗，應該選取最大阻值不小于 的滑動變的滑動變阻器。阻器。實驗次數(shù)實驗次數(shù)12345電壓電壓U/V2.52.01.51.00.5電流電流I/A0.220.190.160.106.在測量阻值約為在測量阻值約為5的定值電阻的定值電阻Rx的實驗中，小的實驗中，小明用如圖甲所示的器材進行實驗，電源電壓保持明用如圖甲所示的器材進行實驗，電源電壓保持不變不變（1）小明把最后一根導線連接完畢后，看到電）小明把最后一根導線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他