伏安法測(cè)電阻

電阻的測(cè)量第十七章第３節(jié)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、

應(yīng)用歐姆定律學(xué)習(xí)一種測(cè)量電阻的方法。2、

會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表3、

了解燈絲電阻的特性及與錳銅合金電阻的區(qū)別過(guò)程與方法

通過(guò)測(cè)量電阻了解歐姆定律的應(yīng)用情感態(tài)度與價(jià)值觀

學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接以及測(cè)量過(guò)程中的興趣培養(yǎng)教學(xué)重點(diǎn):利用電流表、電壓表測(cè)電阻

1．電流可以用電流表測(cè)量，電壓可以用電壓表測(cè)量。那么，用什么方法測(cè)量電阻呢？

2．電阻是導(dǎo)體的本身的特性，它的大小跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度，橫截面積和材料及導(dǎo)體的溫度有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)。如何運(yùn)用歐姆定律找到間接測(cè)出導(dǎo)體的電阻的方法？想想議議I=URR=UI用電壓表、電流表間接測(cè)電阻電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)電阻(待測(cè)小燈泡）。一、伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材R=UIAVRR'S電路圖實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物圖實(shí)物圖電路圖AVLRS實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物圖

1．寫出你的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；

2．按電路圖連接電路，并進(jìn)行測(cè)量；

3．將測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)的記錄表

中；

4．根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用歐姆定律算出電阻

值；

5．多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，看看測(cè)得的電阻值是否一

樣。實(shí)驗(yàn)要求

1．調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電路圖連接實(shí)物。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到阻值最大端；

2．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至適當(dāng)位置，分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U，并記錄在表格中；

3．根據(jù)公式

計(jì)算出R的值，并記錄在表格中。

4．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片改變待測(cè)電阻中的電流及兩端的電壓，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)，并計(jì)算R的值。實(shí)驗(yàn)步驟R=UI測(cè)量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.022.032.5測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)記錄表格1R=R1+R2+R33測(cè)量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.022.032.5測(cè)小燈泡電阻數(shù)據(jù)記錄表格2思考：能求電阻的平均值嗎？為什么?這組電阻反映的規(guī)律是：-----------------

1．在連接電路前要調(diào)節(jié)電流表、電壓表到零刻度。

2．連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，連接完電路要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到阻值最大端。

3．連接好電路，在檢查電路連接無(wú)誤后要用開關(guān)試觸，在確定電路完好后再閉合開關(guān)S。

4．電壓表和電流表要注意選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。注意事?xiàng)

1．將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡，用同樣的方法測(cè)定小燈泡的電阻。為什么用不同的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？

2．多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡的電阻，

3．比較計(jì)算出的幾個(gè)數(shù)值，看看每次算出的電阻的大小相同嗎？有什么變化規(guī)律嗎？

4．如果出現(xiàn)的情況和測(cè)量定值電阻時(shí)不同，你如何解釋？與同學(xué)交流一下。想一想我的收獲：1、實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有哪些？實(shí)驗(yàn)前，起到保護(hù)電路（電流表）的作用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中起到改變定值電阻（小燈泡）兩端電壓和電流的作用。2、定值電阻和小燈泡燈絲電阻電阻的特點(diǎn)不同實(shí)驗(yàn)用定值電阻的材料是錳銅合金，阻值隨溫度變化較小，而小燈泡的燈絲的材料是金屬鎢，阻值隨溫度升高而變大。3、導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料有關(guān)，與導(dǎo)體的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)。4、例1小英按圖甲所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量電阻R的阻值。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，則電流表的示數(shù)為

A，電阻R的阻值為

Ω。0.4

5二、例題分析解析：當(dāng)燈兩端電壓越大，燈絲電阻越大。

原因：當(dāng)燈兩端電壓越大，燈絲溫度升高。例2某同學(xué)用伏安法測(cè)小燈泡的電阻，下表為記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中你發(fā)現(xiàn)了什么？說(shuō)明原因。電壓U/V123電流I/A0.220.300.34電阻R/Ω4.556.678.82二、例題分析例3在“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在連接電路時(shí)，不小心將電流表和電壓表接錯(cuò)了位置，如圖所示。閉合開關(guān)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()

A．電流表燒壞，電壓表示數(shù)為0

B．小燈泡燒壞

C．電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為電源電壓值

D．電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為0C二、例題分析VALRS

1．小東同學(xué)做“測(cè)量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)：（1）請(qǐng)完成如圖實(shí)驗(yàn)電路的連接；（2）小東正確連接電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為圖（甲）所示，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖

（乙）所示，小燈泡的電阻是

Ω。5

abcd練一練

2．小東同學(xué)做測(cè)量燈泡電阻實(shí)驗(yàn)，連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)為電源電壓。則故障原因可能有幾種？請(qǐng)寫出三種燈泡不亮的原因。（1）電壓表串聯(lián)在電路中了；（2）小燈泡斷路；（3）連接小燈泡兩端的導(dǎo)線或接線柱斷路。練一練拓展實(shí)驗(yàn)次數(shù)123U/N2.02.52.8I/A0.220.250.26R/Ω小亮在做“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，所用小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。（1）如圖所示是小亮未連接好的電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖補(bǔ)充完整：（2）電路連好后，小亮分別測(cè)出了小燈泡的幾組電壓和電流值．記錄在表格中。①小燈泡正常工作時(shí)的電阻為

Ω。②小亮從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，燈泡的電阻是變化的，你認(rèn)為影響電阻變化的主要因素是

。（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小亮看到滑動(dòng)動(dòng)變阻器的銘牌模糊不清，于是想測(cè)量變阻器的最大阻值Rx。他從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一個(gè)阻值已知為R0的定值電阻替換了燈泡．同時(shí)撤去了發(fā)生故障的電流表，并利用余下器材(電壓未知的電源、量程合適的電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各—個(gè)、導(dǎo)線)，在不改動(dòng)電壓表位置及其連線的情況下，很快測(cè)出了Rx的大小。①請(qǐng)把你設(shè)計(jì)的電路電路圖在虛線框內(nèi)。②簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要測(cè)量的物理量并用相應(yīng)字母表示：(i)

(ii)

③Rx=

(用已知量和測(cè)量量表示)。解析：（1）燈泡額定電流為2.5V，電壓表選擇0～3V，電壓表與燈泡并聯(lián)。滑動(dòng)變阻器已選定下面接線柱，上面接線柱任意選擇，把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，如下圖左圖所示。（2）R=U/I=10Ω；根據(jù)R=U/I，分別求出1、2、3次實(shí)驗(yàn)電阻為：9.1Ω、10Ω、10.8Ω，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燈絲長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，電壓不同，溫度不同，電阻不同。（3）如下圖右圖所示；無(wú)電流表，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻R0并聯(lián)，滑片在a端阻值為0時(shí)，電壓表測(cè)電源電壓U，滑片滑到b端最大阻值處時(shí)，電壓表測(cè)定值電阻R0兩端電壓U0，此時(shí)定值電阻與滑動(dòng)變阻器電流相等，所以，解得變阻器的最大阻值Rx=。沒有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出被測(cè)電阻；沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出被測(cè)電阻。例題講解：例1、現(xiàn)有下列器材，電流表（0－0.6A0－3A）、電壓表（0－3V0-15V）、滑動(dòng)變阻器（0－20歐1.5A）、3V電源、待測(cè)電阻的小燈泡（正常發(fā)光的電壓為2.5V，電阻為6歐左右）、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。要求用伏安法測(cè)定小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻，測(cè)量時(shí)兩表的指針要偏過(guò)表面刻度盤的中線。（1）試畫出電路圖；（2）電流表的量程應(yīng)為

電壓表的量為

；（3）下列步驟的合理排列順序?yàn)?/p>

。

A閉合開關(guān)B將測(cè)出的數(shù)據(jù)填入表格中C計(jì)算被測(cè)小燈泡的電阻D讀出兩表的示數(shù)

E斷開開關(guān)F將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大位置

G根據(jù)電路圖連接電路H調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2.5V0—0.6A0—3VEFGAHDBEC練習(xí)：如圖3所示，電源電壓保持不變，開關(guān)閉合后，若P向右移動(dòng)，則電壓表、電流表示數(shù)的變化分別為()

A.電壓表示數(shù)變大、電流表示數(shù)變小

B.電壓表示數(shù)變大、電流表示數(shù)變大

C.電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變大

D.電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變小變化電路的分析D圖3

練習(xí)：如圖4所示電路中，電源電壓為6V，開關(guān)S閉合后，燈L不發(fā)光。用電壓表測(cè)得電阻R兩端的電壓為6V，這說(shuō)明:（）

A、燈L和電阻R均完好

B、燈L完好而電阻R斷了

C、燈L斷路而電阻R完好

D、燈L和電阻R都斷路LRB電路故障分析S圖4練習(xí)：如圖5所示，電源電壓保持不變，R1=30

，電流表A1的示數(shù)為0.4A，A2的示