153伏安法测电阻教案

1、适用学科初中物理适用年级初三IIII J 适用区域沪科版区域课时时长（分钟）2课时L JJ知识点1用电压表和电流表测电阻丨丨2了解伏安法测电阻的原理和操作步骤 I 教学目标 1 通过实验探究，巩固和加深对欧姆定律的理解。2 .进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则。3 通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用，巩固滑动变阻器的正 确使用方法。 la I I I la I Ila I I I r r r r r r rm r r r rm r rrarm r r r rm r r r r r mi r rm r r mi r r r rrar教学重点 根据实验课题的要求设计实验电

2、路，掌握正确的操作顺序。I教学难点 根据实验电路图进行实物连线，并排除实验过程中出现的种种故障。但是,测量导教学过程我们却没有电阻表去测量电阻。为了获得未知导体的电阻，我们一般通过欧姆定律,体两端的电压及流过导体的电流，利用公式R=U/ I，求出电阻。在这，你会设计什么样的电路图来测量呢?基础知识回顾1、欧姆定律的内容2、我们通过什么方法得到欧姆定律3、欧姆定律的简单运用二、知识讲解1、复习了电流表和电压表的使用；（一）考点解读2、学生学会了应用欧姆定律测量未知电阻的阻值;3、会用特殊方法测量未知电阻的阻值考点1用电压表和电流表测电阻问题1:利用下面的电路图都可以通过实验测得电阻，你会选择哪一

3、个图实验，为什么呢？提示：我们不仅要考虑能否测量电阻，还有从实验的角度考虑电路的合理性。回答：一般我们会选择第二个电路进行实验，前一个电路只能测一个电流值和电压值，而后一个电路中，利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流。由于灯泡的电阻一般不变，这样根据欧姆定律变形式 U=IR,电流改变时，灯泡两端的电压也会改变。因此，就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值。在实验中测量几组数值的意义在于：多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度。另外，滑动变阻器在实验中还能起到保护

4、电路的作用。上面这种方法利用电流表和电压表测量电阻的方法，由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、 电流表测电阻的方法也叫“伏安法”测电阻。说明：实际电路中，灯泡的电阻会随温度的变化而变化，温度越高，电阻越大。但是，在初中阶段，若无特别说明均不考虑电阻随温度的变化。问题2:我们还能不能利用其它方法得到电阻的阻值？回答：我们可以利用以下电路得到未知电阻的阻值。第一个电路图需要测量两个电压值，所以叫做“伏伏法”。第二个电路图需要测量两个电流值，所以叫做“安安法”。提示：我们还可以通过很多方法测得电阻，只要找到导体两端的电压与电流得到未知导体的电阻值。考点2伏安法测电阻1、伏安法测

5、定值电阻的阻值实验目的：用电压表、电流表间接测电阻实验原理：R=U/I实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。实验电路图和实物图：实验步骤：（1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最 大端；I、电压表的（2 ）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数示数U,并记录在表格中；（3）根据公式R=U/I，计算出R的值，并记录在表格中。（4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R的值。实验记录表格：测量次数电压UV电流I/A电阻R Q123注意事项：（1）连接电路时，开关应断开，

6、滑动变阻器应处于最大阻值位置。（2）滑动变阻器的作用：改变电路中的电压或电流大小；限制电流、保护电路。（3 ）多测测量数据的目的：多次测量求平均值从而减小误差。1 将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。2 多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，3.比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗?4如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。第6页三、例题精析例题1如图是伏安法测电阻的电路图。当开关闭合时，电流表和电压表的示数如下图中指针所指，由此可知电路中 R两端的电压U=伏，电流强度1=安。所以电阻 R=欧。如

7、果开关 S打开，则电流强度U=伏，电流强度li=安，电阻R=欧。【答案】0.7 0.1 7 0 0 7【解析】由仪表读数可以读出未知电阻两端的电流和电压，再由F=U/I，所以电阻为7欧。当开关打开，电路断路，所以电流为0安，电压为0伏，电阻仍为7欧。例题2伏安法测电阻时，使用的电源电压是15伏，电压表有03伏和015伏两个量程，电流表有00.6安和03安两个量程，估计待测电阻的阻值约为10欧。则电压表应选择量程，电流表应选择量程 。【答案】015伏0 3安【解析】由待测电阻的阻值约为 10欧，电源电压是15伏，可以求出流过电阻的电流约为1.5安，所以，电压表应选择量程应该为015伏，电流表应选

8、择量程应该为03安。例题3 |如图所示的电路中，电源电压保持不变。 当闭合开关S后，滑片P在A点时，通过两个电阻、的电流分别为、；滑片P在B点时，通过两个电阻、 的电流分别为、 下列判断正确的是A. B.C.D【答案】A【解析】由电路图可知，电阻、 串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑片位于A点或B点时，通过两电阻的电流相等，即，故B错误；滑片从 A点滑到BUI 二点时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即11 = 二二L,故A正确、CD错误。故选：A。例题4有两个电阻以一定的方式连接在电压为6V的电源上，如果测得电流为0.5A，则这两个电阻及连接

9、方式是（）A. R 1=8 Q R2=4Q 并联 B. R i=10Q R2=2Q 并联C. Ri=20 Q R2=30Q 串联 D. R i=20Q R2=30Q 并联【答案】D【解析】 连接在电压为6V的电源上，如果测得电流为0.5A，则总电阻为：U 6V. = - = t-t- = 2 Q。A. 一 】-并联后，总电阻小于任一个电阻，即总电阻小于 4Q,所以A不正确；B. 2A所以这电阻不能接在 220V的电路中使用。巩固1如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为（）A. 电压表示数变大、电流表示数变小B. 电压表示数变大、电流表示数变大C.

10、 电压表示数变小、电流表示数变大D. 电压表示数变小、电流表示数变小【答案】D【解析】当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，而电路时串联电路，所以电路中电流变小；灯泡电阻不变，经过灯泡的电流减小，所以灯两端电压减小，因此电压表和电流表都变小。2、 在图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表 Vi和V2示数相同，发生的故障是（ ）A.灯Li的灯丝断了 B .灯L2的灯丝断了C.开关S处断路 D . Li两接线柱短路【答案】A【解析】当灯Li的灯丝断了，电压表都是测量电源电压，所以两电压表示数相同3. 将电阻Ri与100欧的电阻并联后，它们的总电阻小于 10欧。下列判断中正确的是 （）A

11、. R i一定小于iO欧 B. R i可能大于iO欧C. Ri一定大于iO欧 D. R i不可能为iO欧【答案】B【解析】电阻并联时相当于增大了横截面积， 故越并越小，并联后的总电阻小于其中最小的 一个；由于并联后的总电阻小于其中最小的一个，所以，iOO欧的电阻与另一个定值电阻并联后，要使电路的总电阻小于 iO欧，则另一只电阻可以大于或等于 iO欧。故选：B。拔高i利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差现采用图所示电路，能较准确的测量 FX的阻值，已知 A、B之间的电压U保持不变当S接通a时，电 压表示数为iOV,电流表示数为O.2A ,当S接通b时，电压表示数为i2

12、V,电流表示数为O.i5A , 第7页则待测电阻R的阻值为（）A. 60 Q B. 65 Q C. 70 Q D. 75 Q【答案】C【解析】 设电流表的内阻为 Ra, （1）S接a时,U = U + IiRa,即：U= 10V+0.2AX FA;S 接 b 时,U = I 2（Rx+FA）, 即: U= 0.15A X （Rx+FA）；U = U2,即：U= 12； 由解得：Rx= 70 Q .故选C.2、如图所示是小成测量未知电阻 R的实验电路，电源两端电压不变，其中 F0为阻值已知的 定值电阻闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P到适当位置处，读出电压表 Vi、V2示数分 别为U、U2.

13、则下列四个选项中， R的表达式正确的是（）UU1U1R0U2RnU2A. Rx=21RqB. R=L C. Rx=D. Rx=J &U2U2U2l2-h【答案】C【解析】由电路图可知，滑动变阻器、R）、FX串联，电压表 Vi测F0两端的电压，电压表 V2测R两端的电压因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：Ui匕解得:R =U2R0故选C.3、下列实验器材使用正确的是（）A. 连接电路时，开关应处于闭合状态B. 电流表应与被测用电器并联使用C. 电压表应与被测用电器并联使用D. “伏安法测电阻”实验时，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处【答案】CD【解析】A.连接电路时，开关应处于

14、断开状态，故A错误。B.电流表应与被测用电器串联使用，故B错误；C.电压表应该并联使用，故 C正确；D.为了保护电路，接通电路前，滑动变阻器应处于最大阻值处，故D正确；故选：CD课堂小结通过本节课，学习了如下内容1. 复习了电流表和电压表的使用;2. 学生学会了应用欧姆定律测量未知电阻的阻值;3. 会用特殊方法测量未知电阻的阻值。fl课后作业1. 某基生在用伏安法测电阻的实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动且超过最大刻度，发生这种情况的原因可能是（）A. 电流表的“ +” “ - ”接线柱接反了B. 待测电阻的绕线断了C. 线路接错，误把电压表串联接入电路D. 电流表量程偏小【答案】

15、D【解析】选D。本题考查了电流表的连接。电流表“ +” “ - ”接线柱接反,会使指针反向偏转故A错；B选项待测电阻的绕线断了 ,C选项把电压表串联接入电路 ，都会使电流表示数为 0,故B、C错;电流表量程偏小,会使指针迅速偏转并超过最大刻度,故选Do2. 在用伏安法测电阻实验中，王力同学不小心将 ：两表位置接反，如图所示,已知两表量程合适,则闭合开关后，会发生的现象是（）A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.电源烧坏D.电压表示数等于电源电压【答案】D【解析】选D。本题考查了电路故障分析。 因为电流表电阻很小,R被短路。电流通过电压表、 电流表和滑动变阻器构成通路 ，由于电压表电阻很大，因此电路中

16、电流很小，电流表、电压表 和电源都不会烧坏，而电压表示数等于电源电压。3. 酒后驾车害人害己，严禁酒后驾车！如图是气体酒精浓度测试仪原理图，用于现场测试司机是否酒后驾车。其中电源电压保持不变,R为定值电阻,R 为二氧化锡半导体型酒精气体传感器,其阻值随气体酒精浓度的增大而逐渐减小。若某次测试中电流表示数较大，则说明（ ）A.气体酒精浓度较小,R 阻值较小B.气体酒精浓度较小,R 阻值较大C.气体酒精浓度较大,R 阻值较小D. 气体酒精浓度较大,R 阻值较大【答案】C【解析】 选Co本题考查了动态电路的分析。因为电流表示数较大，则由欧姆定律1=可知,此时电路中的电阻较小；因传感器特点为传感器阻值

17、随气体酒精浓度的增大而逐渐减小，故说明此时所测气体酒精浓度较大。故选Co是 李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是A.闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同D. 在如图所示位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，小灯泡变亮【答案】D【解析】选0本题考查测小灯泡电阻的实验探究。由图可知，滑动变阻器滑片右端电阻丝连入电路，在实验时，为了保护电路，开关闭合前应将滑片滑到最左端 ，A正确；实验过程中在不超出电表量程的前提下，量程选择越小，测量结果越精确,B正确；灯泡电阻随

18、温度升高而 增大，C正确；向左滑动滑片，连入的电阻丝变长，电阻变大，小灯泡变暗，D错误。2、小明按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R的阻值。闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示，则电阻R的阻值为【答案】5U L4 V【解析】本题考查“伏安法测电阻”的实验探究。由“伏安法”测电阻实验原理得:R= =53、为了测量一只标有“8 V 0.4 A ”的小灯泡的电阻，小花同学设计了如图所示的电路第13页现有实验器材如下：电压表:量程03 V电压表:量程015 V电流表1 :量程00.6 A电流表 :量程03 A滑动变阻器R1:10 Q，2 A滑动变阻

19、器R2：50 Q，1 A电源（电压恒为12 V） 一个、开关一只、导线若干。要安全准确地测量多组数据，需要选择合适的实验器材，其中电压表应选用（选填“ 1 ”或“ ”）；电流表应选用 （选填“ _ ”或“”）；滑动变阻器应选用（选填“ R”或“ R）。【答案】一 R【解析】本题考查了实验电路的设计。由于小灯泡的额定电压为8 V,电压表的量程应为 015 V,故选 ;额定电流为0.4 A,应选量程为00.6 A的电流表，故选一；小灯泡的电阻为20Q ,而电源电压为12 V,若选最大阻值为10Q的滑动变阻器，根据串联分压,滑动变阻器两 端的最大电压是4 V,灯泡两端电压最低为8 V,不符合题目要求

20、，故选Rao1、如拔高所示是小明设计的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝 AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为 6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I - U关系图象如图乙所示.设电阻丝AB的阻值不随温度变化， 则下面说法中正确的是A.电阻丝AB的阻值为9QB.小灯泡的最小功率为 0.75WC.电路中的最大功率是3WD.滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，电压表第16页示数逐渐变大【答案】AB【解析】由电路图可知,电阻丝AB与小灯泡串联，当滑片在A端时电阻最大。由图乙可知:此时小灯泡两端的电压为1.5V,通过小灯泡的电流为0.5A，根据欧姆定律得6V -

21、L 5V0. 5A90，故A正确。当电路中电阻最大时， 小灯泡的功率最小， 由图乙知，“L V分 故B正确。当电阻丝AB阻值最小时，电路的功率最大，由图乙可知：电路中的最大电流为1A,所以5 =：故 C 错误。滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，电阻丝电阻逐渐变小，根据“串联分压”，电压表示数逐渐变小。故 D错误。答案为AB2、小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻Ro第11页(1) 请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整 (2) 闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为 1.2V时，电流表的示数如图乙所示，则 FX=Q(3) 该同学又设计了如图丙所示的测量电路，测量小灯泡正常

22、发光的电阻和额定功率，其中F0是已知定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。 闭合开关S,调节滑动变阻器，使灯泡正常发光； S接，测出灯泡与 R串联后的电压 U; 保持滑动变阻器滑片 P的位置不变，再将 S接，测出F0两端的电压U; 小灯泡正常发光时的电阻Ri=(用F0、U、U列表达式)；小灯泡的额定功率 P额=。【答案】 见解析【解析】(1)滑动变阻器按一上一下的接入电路，因为滑片在最左端，所以接右下接线柱，如下图所示： 电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为 0.3A，未知电阻的阻值为：U_L.2VRX = 4 Q ; (3)闭合开关S,调节滑动变阻器，使灯泡正常发

23、光； S接b,测出灯泡与Ro串联后的电压U;保持滑动变阻器滑片 P的位置不变,再将S接a,测出Ro两端的电压Ui;串联电路电流处处相等，则电路中的电流为：I =，小灯泡正常发光时的电压UL U - U u - uL为：UU,小灯泡的电阻为：R =?F0.小灯泡的额定功率：P额=ULI=(U-U).3、可以用图示电路测量电阻的阻值，电源两端电压为4.0V, R=90Q , Rx为待测电阻，电压表的量程为3V。(1) 请将电压表接入电路，要求电压表测量R两端的电压 。(2) 闭合开关后，电压表读数为1.0V 由此可求出FX=Q。(3 )该电路可测量的 Rx的最小值为 Q。(4) 为了实现多次测量以减小实验误差，有同学提出了以下四条建议，其中可行的一条是 (填序号) 用一根导线短接 R或Rx 将R和R由串联改为并联 用