第七章《歐姆定律》三 測量小燈泡的電阻教案7

1、第三節(jié) 測量小燈泡的電阻【重點(diǎn)難點(diǎn)提示】用電壓表和電流表測量小燈泡的電阻的原理要測量小燈泡的電阻，應(yīng)使小燈泡中通過電流，并且測出電流值和小燈泡兩端的電壓值，應(yīng)用歐姆定律就能算出小燈泡的電阻用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出小燈泡中的電流，根據(jù)歐姆定律算出小燈泡的電阻值的方法，叫做伏安法【重點(diǎn)難點(diǎn)解析】1伏安法測量小燈泡電阻的方法步驟實(shí)驗(yàn)電路圖如圖6-65所示.實(shí)驗(yàn)需要的器材：干電池三節(jié)、電壓表、電流表、滑動變阻器、小燈泡和開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干條實(shí)驗(yàn)步驟：(1)按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路連接電路過程中，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片要處在使連入電路的電阻最大的位置(2)檢查無誤

2、后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片位置，三次改變變阻器連入電路的電阻值，分別讀出三次的電壓表和電流表的示數(shù)，把讀取的數(shù)據(jù)填入下表中(3)算出三次小燈泡的電阻值，求出小燈泡電阻的平均值填入表中(4)整理實(shí)驗(yàn)器材2滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)電路中的作用實(shí)驗(yàn)電路中接入的滑動變阻器的作用有兩個(gè)：開關(guān)閉合接通電路前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使滑動變阻器連入電路的電阻等于變阻器的最大電阻值，即使電路的電阻最大開關(guān)閉合、電路連通時(shí)，電路中的電流最小，起到限制電流、保護(hù)電路，即保護(hù)電源、電表和用電器不致因電流過大而被損壞的作用連通電路后，移動滑動變阻器的滑片，通過改變接入電路的電阻，改變小燈泡兩端的電壓和電路中的電流

3、，可以測量幾組不同的電流和電壓的數(shù)據(jù)，得到多個(gè)電阻測量值，從而可以通過取平均值的方法，去掉測量的偶然誤差，提高電阻的測量精確度，這里滑動變阻器起到改變電路中電流的作用3燈絲電阻大小跟溫度的關(guān)系用電壓表和電流表測量小燈泡的電阻時(shí)，閉合開關(guān)后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓，即電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓或低于小燈泡的額定電壓，獲得幾組電壓和電流的數(shù)據(jù)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到：小燈泡中的電流隨它兩端電壓的降低而減小對比根據(jù)歐姆定律計(jì)算得出的幾個(gè)電阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓越低，小燈泡中的電流越小，小燈泡的電阻越小說明燈泡燈絲的電阻跟溫度有關(guān)溫度越高，燈絲電阻越大；溫度降低，燈絲電阻減小大量

4、實(shí)驗(yàn)事實(shí)告訴我們，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大【典型熱點(diǎn)考題】例1 要測一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡的電阻，除電源、導(dǎo)線、開關(guān)：(1)你選擇的儀器還有_.(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(3)若連接好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，但隨即又熄滅了，造成這種現(xiàn)象的原因可能是_.(2003年，甘肅)分析與解答：根據(jù)歐姆定律，要測量小燈泡的電阻，就需要用電壓表測量燈泡兩端的電壓，用電流表測量燈泡中的電流為了減小測量的誤差，需要測量三組對應(yīng)的電壓值和電流值，求得小燈泡電阻的平均值，這就需要在電路中串聯(lián)接入滑動變阻器，通過移動滑片改變燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流，以滿足實(shí)驗(yàn)測量的要求連接好電路閉合開關(guān)

5、后，燈泡很亮，隨即又熄滅了，說明燈泡兩端電壓超過了額定電壓3.8V，燈泡中的電流很大，滑動變阻器連入電路的電阻很小或電源電壓過高由以上分析可得本題的答案：(1)選擇的儀器還有電流表、電壓表和滑動變阻器；(2)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖665所示；(3)造成題述現(xiàn)象的原因可能是：電源電壓太高；滑動變阻器連入電路的是金屬桿兩端的兩個(gè)接線柱；開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片沒有處在使連入電路電阻最大的位置點(diǎn)評：本題考查根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、選擇實(shí)驗(yàn)器材的能力和根據(jù)歐姆定律分析電路故障的能力解題時(shí)必須明確兩點(diǎn)：利用歐姆定律，把電阻的測量問題轉(zhuǎn)化為電壓和電流的測量問題；利用歐姆定律，從電流大小的決定因素電壓和電阻兩個(gè)

6、方面尋求燈泡過亮以至燈絲燒斷的可能原因例2 南京市某中學(xué)初三年級課外興趣小組的同學(xué)按照圖667甲所示的實(shí)物連接圖做“測定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)(小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣)，在實(shí)驗(yàn)過程中得到了如下表所示的一組U和I的數(shù)據(jù)：(1)根據(jù)實(shí)物圖，在方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖667乙所示，請將讀數(shù)填入表格中的空格處，此時(shí)小燈泡的電阻是_(小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字)(3)分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻_(選填“變大”、“變小”或“不變”)，進(jìn)一步分析表明_.(2002年，江蘇)分析與解答：根據(jù)圖667甲所示的實(shí)驗(yàn)電路可知，測定小燈泡的電阻

7、采用的是伏安法燈泡正常發(fā)光時(shí)，兩端電壓等于額定電壓，為2.5V，通過的電流等于電流表此時(shí)的示數(shù)，為0.32A，小燈泡的電阻通過分析計(jì)算，六次實(shí)驗(yàn)測得的燈泡電阻依次是2.8、4.5、5.8、6.7、7.8和8.80，由此可以看出，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻逐漸變大，燈絲的電阻隨溫度升高而變大由以上分析可得本題的答案：(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖668所示(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過燈泡的電流是032A，燈泡的電阻是78；(3)燈絲電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻變大，燈絲電阻隨溫度升高而變大點(diǎn)評：本題考查根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路畫出電路圖的能力和讀取電流表示數(shù)、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能

8、力題目創(chuàng)設(shè)了探究電學(xué)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)情景，突出了對用科學(xué)的方法和態(tài)度獲取結(jié)論的科學(xué)過程的考查，學(xué)習(xí)過程中要注意這方面能力的培養(yǎng)和提高例3 某同學(xué)利用如圖669甲所示的電路測定電阻的阻值，所用滑動變阻器上標(biāo)有“20 2A”字樣，電源電壓不變該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開關(guān)S，觀察到電流表的示數(shù)為0.14A當(dāng)他把滑動變阻器的滑片移到中點(diǎn)位置(即滑動變阻器接入電路的電阻為10)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2.5V、0.20A接著他又移動滑片到某點(diǎn)A，這時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖669乙(a)、(b)所示(1)通過分析可知A點(diǎn)在滑動變阻器中點(diǎn)的_側(cè)(選填“左”或“右”)(2)請?jiān)谙卤碇袑⒃撏瑢W(xué)尚未記錄的數(shù)

9、據(jù)填寫完整，并計(jì)算出電阻值(計(jì)算電阻時(shí)，精確到0.1) 分析與解答：由實(shí)驗(yàn)電路圖可知，待測電阻和滑動變阻器串聯(lián)，由于電路兩端的總電壓(即電源電壓)不變，根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流和電路的電阻成反比變阻器滑片在A點(diǎn)時(shí)電路中的電流為0.18A，小于在中點(diǎn)時(shí)電路中的電流，滑片在A點(diǎn)時(shí)連入電路的電阻較大，A點(diǎn)應(yīng)在中點(diǎn)的右側(cè)滑片在中點(diǎn)位置時(shí)，變阻器兩端電壓，電源電壓電阻；電鍵S閉合時(shí)，變阻器連入電路的電阻最大，為20，變阻器兩端電壓，電壓表示數(shù)，即電阻兩端電壓，電阻；變阻器滑片在A點(diǎn)時(shí)兩端電壓，通過的電流為，電阻三次測量值的平均值由以上分析得本題的答案是：(1)A點(diǎn)在變阻器中點(diǎn)的右側(cè)；(2)計(jì)算出的

10、電阻值和電壓值見下表：點(diǎn)評：本題考查用電壓表和電流表測量電阻的實(shí)驗(yàn)操作技能和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、分析、處理能力解題的關(guān)鍵是要親歷實(shí)驗(yàn)過程，熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟，并能應(yīng)用歐姆定律和串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)例4 現(xiàn)有兩個(gè)電流表、一個(gè)電源、一個(gè)已知阻值為的電阻、個(gè)開關(guān)和些導(dǎo)線，要用以上器材測未知阻值的電阻，要求開關(guān)接在干路上(1)在下面虛線框內(nèi)分別畫出兩種不同方法的電路圖(2)如果實(shí)驗(yàn)中電流表、的讀數(shù)分別為、，請?jiān)跈M線上寫對應(yīng)的電阻的表達(dá)式 (2003年，廣州)方法一：方法二：分析與解答：通常用伏安法測電阻需要電壓表、電流表和滑動變阻器，由于題中沒有提供電壓表和滑動變阻器，所以需要用其他方

11、法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路兩個(gè)電阻若串聯(lián)在電路中，因電流相等，無法進(jìn)行下面的測量，所以待測的電阻和定值電阻只有采用并聯(lián)連接由于兩個(gè)電阻并聯(lián)，用兩個(gè)電流表測量電流可以從兩條支路和干路三個(gè)位置選擇其中兩個(gè)位置進(jìn)行測量，因此實(shí)驗(yàn)中測量電流可以有三種組合方式方法一：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖670甲所示，未知電阻的阻值方法二：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖670乙所示，未知電阻的阻值方法三：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖670丙所示，未知電阻的阻值點(diǎn)評：本題是測定電阻的實(shí)驗(yàn)，試題跳出了常規(guī)的伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)的固定模式，突出考查了學(xué)生的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的能力解題的關(guān)鍵是理解和掌握并聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律，并能靈活運(yùn)用這些知識把電阻的測量問題轉(zhuǎn)化為兩

12、個(gè)電流的測量問題【同步練習(xí)】1有一個(gè)小燈泡標(biāo)有4.2V字樣，要測定它正常發(fā)光時(shí)的電阻(約為3)已知電源電壓為6V回答：(1)請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電路圖(2)用筆畫線，按電路圖完成圖673中甲圖的器材連接(3)閉合開關(guān)，手移動滑動變阻器滑片的同時(shí)，眼睛看_表(4)使電壓表示數(shù)為_V時(shí),電流表示數(shù)如圖中乙圖所示,其示數(shù)為_A,算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R_.2要測出一未知電阻的阻值.現(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕?、電流表各一只，已知阻值為的電阻一只，以及電源、若干開關(guān)和導(dǎo)線.請根據(jù)以下要求設(shè)計(jì)兩種測量阻值的方法要求：(1)電壓表、電流表，已知阻值的電阻三個(gè)器材，每次只能選用兩個(gè)；(2)測量器材在一種方法中可以使

13、用兩次(即可以測出電路中兩個(gè)不同部分的值);(3)將實(shí)驗(yàn)電路圖,測量的物理量及的表達(dá)工分別填入下表.3如圖674所示是伏安法測小燈泡電阻的實(shí)物圖(1)要使滑動變阻器的滑片P右移時(shí)電流表示數(shù)變大，請?jiān)趫D674中將滑動變阻器正確接入電路；(2)若電壓表、電流表示數(shù)如圖675所示，則小燈泡的電阻為_;(3)若伏安法測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)方案與操作過程均正確，兩表的示數(shù)如圖676所示，你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)的地方是_，你這樣做的理由是_4如圖677(a)是伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖(1)在圖中“”內(nèi)填上電表的符號(2)依電路圖連接如圖677(b)的實(shí)物(導(dǎo)線不能交叉)(3)某同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中兩表示數(shù)如圖6-7

14、7(c)所示，則這時(shí)燈泡的電阻是_ )5曉明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做電學(xué)實(shí)驗(yàn)的電路如圖678所示，實(shí)驗(yàn)中電源電壓保持不變，R為定值電阻 (1)開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到_端(2)閉合開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表出現(xiàn)了如圖679所示的情況，這是因?yàn)椋弘娏鞅韄，電壓表_.(3)在他排除故障后，實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下表：通過數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論是：_利用這一電路還能完成的實(shí)驗(yàn)是：_6用680是位同學(xué)為測量小燈泡的電阻而連的電路(1)檢查其錯(cuò)誤，并畫線改正(2)用改正后的電路測量小燈泡的電阻得到如下表格中的數(shù)據(jù)：仔細(xì)觀察該組數(shù)據(jù)，可以得出初步結(jié)論：_(2002年，海南)7在用電壓表和電流表測電阻的實(shí)驗(yàn)中

15、，用滑動變阻器改變被測電阻兩端的電壓，讀取幾組電壓值和電流值，算出電阻，最后求出電阻的平均值若被測電阻的阻值約為30，備有：電流表1個(gè)，00.6A、03A兩個(gè)量程；電壓表1個(gè)，03V、015V兩個(gè)量程；電源四種，電壓分別為1.5V、3V、6V、15V；導(dǎo)線若干(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；(2)為了組成實(shí)驗(yàn)電路，還需要的器材是：_；(3)為了減小電表讀數(shù)時(shí)的誤差，要求在幾次測量中，電表指針的示值大于量程的則電源應(yīng)選用_V，電壓表應(yīng)選用_擋量程，電流表應(yīng)選用_擋量程 8用伏安法測小燈泡L的電阻，電路連接如圖681甲所示(1)為使滑動變阻器接入電路的電阻值最大，開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑片P移至_端(填“A”或

16、“B”)(2)開關(guān)S閉合后，移動滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)方2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖681乙所示，通過小燈泡的電流是_A，小燈泡L的電阻是_.(3)小明和小紅在做實(shí)驗(yàn)時(shí)分別遇到以下問題，請你幫助分析出現(xiàn)問題的原因小明連接的實(shí)驗(yàn)電路正確，但燈不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，而電流表無示數(shù)，原因是_.小紅連接的實(shí)驗(yàn)電路有誤，閉合開關(guān)后，燈泡發(fā)光，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動滑片，兩表的示數(shù)都不變，錯(cuò)誤可能是_ 參考答案1(1)略；(2)略；(3)電壓；(4)42；1.2；3.523(1)線頭接在B接線柱上；(2)10；(3)電流表換用00.6A量程，可以減小測量的誤差 4(1)略；(2)略；