伏安法測電阻

電阻的測量第十七章第３節(jié)教學目標知識與技能1、

應用歐姆定律學習一種測量電阻的方法。2、

會同時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)別過程與方法

通過測量電阻了解歐姆定律的應用情感態(tài)度與價值觀

學習實驗電路的設計、連接以及測量過程中的興趣培養(yǎng)教學重點:利用電流表、電壓表測電阻

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

2．電阻是導體的本身的特性，它的大小跟導體的長度，橫截面積和材料及導體的溫度有關，與其它因素無關。如何運用歐姆定律找到間接測出導體的電阻的方法？想想議議I=URR=UI用電壓表、電流表間接測電阻電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、待測電阻(待測小燈泡）。一、伏安法測電阻實驗目的實驗原理實驗器材R=UIAVRR'S電路圖實物圖實驗電路圖和實物圖實物圖電路圖AVLRS實驗電路圖和實物圖

1．寫出你的實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)記錄表格；

2．按電路圖連接電路，并進行測量；

3．將測量的數(shù)據(jù)記錄在自己設計的記錄表

中；

4．根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，利用歐姆定律算出電阻

值；

5．多測幾組數(shù)據(jù)，看看測得的電阻值是否一

樣。實驗要求

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

2．閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，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

計算出R的值，并記錄在表格中。

4．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變待測電阻中的電流及兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)，并計算R的值。實驗步驟R=UI測量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.022.032.5測電阻實驗記錄表格1R=R1+R2+R33測量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.022.032.5測小燈泡電阻數(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．連接電路時開關要斷開，連接完電路要調(diào)節(jié)滑動變阻器到阻值最大端。

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

4．電壓表和電流表要注意選擇適當?shù)牧砍獭Ｗ⒁馐马?/p>

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

2．多測幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別計算出小燈泡的電阻，

3．比較計算出的幾個數(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)的情況和測量定值電阻時不同，你如何解釋？與同學交流一下。想一想我的收獲：1、實驗中滑動變阻器的作用有哪些？實驗前，起到保護電路（電流表）的作用，實驗過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不同實驗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、導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與導體的長度、橫截面積及材料有關，與導體的溫度有關，而與導體兩端的電壓和導體的電流無關。4、例1小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，測量電阻R的阻值。閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片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：當燈兩端電壓越大，燈絲電阻越大。

原因：當燈兩端電壓越大，燈絲溫度升高。例2某同學用伏安法測小燈泡的電阻，下表為記錄的實驗數(shù)據(jù)，從中你發(fā)現(xiàn)了什么？說明原因。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“測量小燈泡的電阻”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位置，如圖所示。閉合開關可能出現(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．小東同學做“測量小燈泡電阻”的實驗：（1）請完成如圖實驗電路的連接；（2）小東正確連接電路后閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)為圖（甲）所示，此時電流表的示數(shù)如圖

（乙）所示，小燈泡的電阻是

Ω。5

abcd練一練

2．小東同學做測量燈泡電阻實驗，連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(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線或接線柱斷路。練一練拓展實驗次數(shù)123U/N2.02.52.8I/A0.220.250.26R/Ω小亮在做“測量小燈泡的電阻”實驗中，所用小燈泡上標有“2.5V”字樣。（1）如圖所示是小亮未連接好的電路，請你用筆畫線代替導線，將實物圖補充完整：（2）電路連好后，小亮分別測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，你認為影響電阻變化的主要因素是

。（3）完成上述實驗后，小亮看到滑動動變阻器的銘牌模糊不清，于是想測量變阻器的最大阻值Rx。他從實驗室找來一個阻值已知為R0的定值電阻替換了燈泡．同時撤去了發(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、滑動變阻器、開關各—個、導線)，在不改動電壓表位置及其連線的情況下，很快測出了Rx的大小。①請把你設計的電路電路圖在虛線框內(nèi)。②簡述實驗過程中要測量的物理量并用相應字母表示：(i)

(ii)

③Rx=

(用已知量和測量量表示)。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)?；瑒幼冏杵饕堰x定下面接線柱，上面接線柱任意選擇，把滑動變阻器串聯(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次實驗電阻為：9.1Ω、10Ω、10.8Ω，實驗過程中，燈絲長度、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；無電流表，定值電阻R0與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻R0并聯(lián)，滑片在a端阻值為0時，電壓表測電源電壓U，滑片滑到b端最大阻值處時，電壓表測定值電阻R0兩端電壓U0，此時定值電阻與滑動變阻器電流相等，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量電阻的阻值時，一般設計成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出被測電阻；沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設計成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出被測電阻。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）、滑動變阻器（0－20歐1.5A）、3V電源、待測電阻的小燈泡（正常發(fā)光的電壓為2.5V，電阻為6歐左右）、開關一只、導線若干。要求用伏安法測定小燈泡正常發(fā)光時燈絲的電阻，測量時兩表的指針要偏過表面刻度盤的中線。（1）試畫出電路圖；（2）電流表的量程應為

電壓表的量為

；（3）下列步驟的合理排列順序為

。

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

E斷開開關F將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大位置

G根據(jù)電路圖連接電路H調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2.5V0—0.6A0—3VEFGAHDBEC練習：如圖3所示，電源電壓保持不變，開關閉合后，若P向右移動，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：如圖4所示電路中，電源電壓為6V，開關S閉合后，燈L不發(fā)光。用電壓表測得電阻R兩端的電壓為6V，這說明:（）

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：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