九年级物理全册 第17章 欧姆定律 第3节 电阻的测量课件 （新版）新人教版(2).ppt

尖子生学案 人教版物理九年级上册 第十七章欧姆定律 第3节电阻的测量 理解伏安法 注意四方面 规律方法 1 器材的选择电表量程的选择要结合电源电压 灯泡电阻值等因素考虑 实验中不能确定量程时 就要采用大量程进行试触 试触后在不超过量程的情况下 要使用小量程测量 读数会更精确 滑动变阻器的选择看两点 标定电流不能小于灯泡正常发光电流 最大阻值与未知电阻接近为好 2 电路的连接连接实物时 先检查两点 开关要断开 滑动变阻器要滑到阻值最大处 对照电路图 按照电路图上的元件顺序逐个连接 接线时 遵循 先串后并 的原则 即先连接串联元件 最后并联电压表 接线时注意两点 滑动变阻器要接 一上一下 接线柱 通过电压表 电流表的电流要 正进负出 3 故障的分析闭合开关后 首先观察灯泡是否发光 电表是否有读数 在实验中 经常会因为接触不良 导线短路 灯泡烧坏等原因 而出现各种故障 出现故障后 可以先粗略判断 如果电表无示数 很可能是断路 应检查灯泡是否烧坏 将各连接点按一按 大多数问题可以发现并得到解决 还不行的话 再进行深入分析 电表本身有无问题 电表是否被短路等 4 数据的处理灯泡的电阻随温度的变化而改变 不同电压时灯泡的电阻不同 因而灯泡的电阻不能取平均值 但可以得出不同电压下对应的电阻值 定值电阻的阻值比较稳定 随温度的变化可以忽略 所以对于定值电阻可以通过移动滑片 改变电阻的电流和电压 取得多组数据求平均值 小强要测一个定值电阻的阻值 1 实验的实物图如图17 38 1 所示 图中乙是 请将电路连接完整 连接电路时 开关应 连接好电路后 闭合开关 电流表无示数 而电压表示数接近3v 出现故障的原因可能是 2 排除故障后 调节滑动变阻器 电流表的示数如图17 38 2 乙所示 为a 电压表的示数如图17 38 2 甲所示 为v 由此求出待测电阻为 至此 小强说已经完成实验 同组的小聪认为不妥 因为 例1 解析 1 因电压表与被测用电器并联 电流表与被测用电器串联 所以串联在电路中的乙表为电流表 滑动变阻器按 一上一下 的原则串联在电路中 连接电路时 为防止连接最后一根导线时 电路中的电流过大烧坏用电器 开关应断开 连好电路 闭合开关 电压表有示数 电流表无示数 说明在电压表两接线柱之间的电路是断开的 所以出现故障的可能原因是电阻断路 或连接电阻的导线断了 2 电流表的量程为0 0 6a 分度值为0 02a 所以示数为0 24a 电压表的量程为0 3v 分度值为0 1v 所以示数为2 4v 电阻的阻值 仅做一次测量 测量误差较大 应移动滑动变阻器滑片 改变被测电阻两端的电压 进行多次测量 答案 1 电流表如图17 39所示 断开电阻断路 或连接电阻的导线断了 2 0 242 410没有多次测量求平均值减小误差 解题归纳 本题考查了测一个定值电阻的阻值的实验 涉及了电表的判断 电表的读数 滑动变阻器的连接 电路故障的判断 欧姆定律的应用以及实验的评估 这种类型的题目 在中考题目中比较常见 题目难度不算很大 但是考查的知识点比较全面 比较综合 属于中考常见题型 1 在用 伏安法测导体电阻 的实验中 1 小明连接的实物电路为下图所示 其中有几处是错误的 请在错误之处打 并改正 2 下表是小明同学拟出的实验报告 请将下述报告中的三处空白补充完整 2 下表是小明同学拟出的实验报告 请将下述报告中的三处空白补充完整 3 从 实验步骤 看 存在的主要缺陷是什么 答案 1 如图18所示 2 如图19所示 b端或右端10 3 没有多次测量 例2 2015 天津市南开大学附中月考 小刚同学测量2 5v小灯泡的电阻时 连接的电路如图17 40所示 错误连接伏安法测电阻的实物图 易错易混点 1 检查电路 发现有一根导线连接错误 请你在连接错误的导线上打 在图中补画出正确的连线 闭合开关前 他应将滑动变阻器的滑片调到端 填 a 或 b 2 小刚改正错误后 按正确的操作测得的数据如下表 则第1次测得的小灯泡的电阻为 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等 你认为可能的原因是 解析 1 灯泡和电流表之间导线连接错误 正确连接如图17 41所示 滑动变阻器在电路中起到保护作用 电阻应该处于最大阻值处 滑片应该离接入电路的下端接线柱最远 所以滑片滑到b端 2 第1次测得的小灯泡的电阻为 从表中计算出三次小灯泡的电阻分别为10 10 4 11 2 灯丝的长度 材料 横截面积不变 电压越来越大 温度越来越高 电阻越来越大 所以小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大 答案 1 电路连接如图17 41所示 b 2 10 小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大 2 如下图所示是小明的实验小组在 测量小灯泡的电阻 实验中连接的一个实验电路 所用小灯泡标有 2 5v 字样 1 请指出电路连接中的两个不当之处 2 他们改正电路连接中的不当之处后 闭合开关 移动变阻器滑片时 发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化 但两电表的示数总是比较小 灯泡的亮度也较弱 出现这种现象的原因是 电压表没有并联在小灯泡两端 电压表量程选择过大 电源电压过低 创新应用题 如图17 42所示 几个同学在只有电流表或电压表时 利用一个已知阻值的电阻r0设计了四个测未知电阻rx的电路 其中不可行的是 例1 c 解析 图a中电压表v2可直接测量未知电阻rx两端的电压 利用电压表v1和定值电阻r0可间接求出通过rx的电流 该设计方案可行 图b中电流表a2可直接测量通过未知电阻rx的电流 利用电流表a1和定值电阻r0可间接求出rx两端的电压 该设计方案可行 图d中开关s s1均闭合时 电阻r0被短路 此时电压表的示数即为电源电压 开关s闭合 s1断开时 r0与rx串联 电压表测量rx两端的电压 根据串联分压 串联电路电流相等的特点可间接求出通过rx的电流 该设计方案也可行 图c中电流表测量串联电路中的电流 可求出定值电阻r0两端的电压 但由于不知电源电压 故无法间接求出电阻rx两端的电压 该方案不可行 故正确答案为c 实际应用题 在相距20km的甲 乙两地之间有两条输电线 已知每1m输电线的电阻为0 01 现输电线在某处发生短路 为确定短路位置 检测员用电压表 电流表和电源连成如图17 43所示电路进行检测 电压表的示数为3v 电流表的示数为20ma 这是应用了法测电阻从而确定短路位置离甲地km 例2 解析 已知电压与电流 由欧姆定律求电阻 应用的是伏安法测电阻 连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值 导线总长度 短路位置离甲地的距离 伏安 7 5 实验评价题 在 伏安法测电阻 的实验课中 老师提供了以下器材 几节干电池 3个已知阻值的电阻rl 5 8 12 1只最大阻值为10 的滑动变阻器 被测电阻 2个开关 电压表和电流表各1只 导线若干 实验前老师启发同学们 为了使测定的电阻值更精确 采用多次测量取平均值的方法 甲 乙 丙 丁四个小组分别设计了以下可测电阻rx的四个方案 如图17 44所示 每个方案只变化一种元件或改变状态 且四个组的变化都不相同 并都顺利完成了实验 依据实验方案回答 例3 1 实验中测得下表所示数据 该方案是小组的 2 为达到多次测量电流和电压值的目的 乙小组在实验中操作时需要更换 3 上述四个实验方案最佳的是小组 甲 rl 丙 解析 1 由表中数据 我们发现电流 电压是逐渐变化的 且电压的变化量是1 5v的整数倍 因此 甲可以通过改变电池的节数来实现 而乙图中只靠改变接入的电阻无法实现电压的成倍变化 丙图中 仅靠滑动变阻器的调节无法使电阻两端的电压达到1 5v 3v和4 5v 而丁的开关闭合与断开对电压 电流的影响也与数据不符 所以是甲 2 为达到多次测量电流和电压值的目的 乙小组在实验中操作时需要更换不同阻值的电阻rl 改变待测电阻两边的电压和电流 3 从方便来看 丙最佳 不需要换电池 只改变滑动变阻器的阻值便可 实验说理题 2015 德州中考 如图17 45甲所示是测量定值电阻rx阻值的实验电路 器材可以满足实验要求 例4 1 同学们按照电路图正确连接电路后 闭合开关 改变电阻rx两端的电压进行了三次测量 其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示 请将表格中的实验数据补充完整 2 同学们又设计了两种测量方案 方案中定值电阻的阻值为r0 方案一 闭合开关s 如果电压表v1和v2的读数分别为u1和u2 则电阻rx的阻值表达式为 方案二 电路中rx r0 将s接到a 读出电流表的示数i1 再将s接到b 读出电流表的示数i2 由i1r0 i2rx 可得 请判断结果是否正确 并简要 说明理由 0 5 3 2 3 18 该方案不正确 两种情况下rx和r0两端的电压不相等 解析 1 由图乙可知 此时电流i2 0 5a 阻值 测量结果为 2 流过电路的电流 电阻rx阻值 该方案不正确 因为当开关s由a拨到b时 电阻r0和rx两端的电压不相等 探索创新题 小明同学在做 测量定值电阻 实验时 其实物电路连接如图17 46甲所示 例5 1 连接电路时 应将开关 2 当小明准备闭合开关开始实验时 同伴小红提醒她还有一处不妥当 其不妥当之处是 断开 滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 3 小明更正后 闭合开关 发现电流表 电压表都没有示数 小明确定电路的接线良好 且电表和电源都完好 为了尽快查出故障原因 小明将连接在开关a端的导线拆下 把它改接在b端 结果电压表和电流表都有示数 则电路故障是 4 排除故障后 调节滑动变阻器 把测量的几组数据描成如图乙所示的图像 则该电阻的阻值r 开关断开 3 5 完成上述实验后 小明还想测量一段电炉丝的电阻rx 可是在连接电路时 发现电压表和滑动变阻器都已损坏 经过思考 小明利用刚才已测得的定值电阻r及原来剩下的器材 再向老师要一个开关s1 重新设计电路进行实验 电源电压未知且恒定不变 电流表量程足够大 电路设计 在丙图中把小明设计未完成的实验电路图补充完整 测量时电路元件接线不能更改 实验步骤 把下列实验步骤补充完整 只闭合开关s 读出电流表的示数i1 电阻表达式 rx 再闭合开关s1 读出电流表示数i2 解析 本题考查了电路连接的注意事项 电路故障分析 求电阻阻值 实验设计等问题 1 连接电路时 开关应断开 2 闭合开关前 滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值 3 常见的电路故障有断路与短路两种 闭合开关 发现电流表 电压表都没有示数 说明电路存在断路 把接在a端的导线拆下 把它改接在b端 电压表和电流表都有示数 说明电路是通路 由此可见 电路故障是开关断路 4 由u i图像可知 电压u 1 2v时 电流i 0 4a 电阻阻值 5 电压表与滑动变阻器已损坏 可把已知电阻与待测电阻并联 用电流表测出电路电流 然后根据并联电路特点及欧姆定律求出待测电阻的阻值 实验电路图如图17 47所示 只闭合开关s 读出电流表的示数i1 再闭合开关s1 读出电流表示数i2 因为ix i2 i1 待测电阻阻值 答案 1 断开 2 滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 3 开关断路 4 3 5 电路图如图17 47所示 再闭合开关s1 读出电流表示数i2 解题归纳 最后一问有一定的难度 根据实验原理及所给实验器材设计实验电路 然后根据实验所测量的量应用并联电路特点及欧姆定律可以求出待测电阻阻值 实验探究题 要测量某电阻的阻值 实验桌上有下列器材 电流表a 0 0 6a 电压表v 0 3v 电源4 5v 滑动变阻器r 开关 导线 待测电阻rx 6 左右 实验要求 多测几组数据且电表都不能超过其量程 1 根据电路图 图17 48甲 用笔画线代替导线 将实物电路 图乙 连接好 例6 2 实验时 电路中允许通过的最大电流为a 3 在连接电路时 有r1 12 1a 和r2 3 2a 两种滑动变阻器 要保证实验顺利进行 应选 填 r1 或 r2 解析 1 从电源正极出发依次将开关 滑动变阻器 待测电阻rx 电流表串联起来 再将电压表并联在待测电阻的两端 注意滑动变阻器按 一上一下 的接线原则串联在电路中 电流从电表正接线柱流入 从负接线柱流出 2 当电压表的示数为3v时 电路中的电流 所以电路中允许通过的最大电流为0 5a 3 当电压表的示数为3v时 i 0 5a 滑动变阻器两端的电压u滑 u u1 4 5v 3v 1 5v 滑动变阻器接入电路的最小电阻值 故为了多测几组数据且电表都不能超过其量程 应选滑动变阻器r1 0 5 r1 答案 1 如图17 49所示 2 0 5 3 r1 实验探究题 用伏安法测电阻的实验中 某同学连接了如图17 50所示的电路 电路元件完好 接线柱接线牢固 例7 1 在未检查电路连线是否正确的情况下 闭合开关 调节滑动变阻器滑片 电流表示数将 电压表示数将 选填 发生变化 或 保持不变 发生变化 保持不变 2 检查电路 发现有一处连接错误 请指出连接错误的导线是 选填 a b c 或 d 3 纠正错误后 闭合开关 测得