第三節(jié)電阻的測(cè)量

1、標(biāo)題 到目前所學(xué)的電學(xué)知識(shí)為止，我們學(xué)了到目前所學(xué)的電學(xué)知識(shí)為止，我們學(xué)了哪些物理量？哪些物理量？電流電流電壓電壓電阻電阻有辦法測(cè)量嗎？有辦法測(cè)量嗎？電流表電流表電壓表電壓表提出問(wèn)題 由歐姆定律由歐姆定律RUI IUR推出推出制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 用用 和和 分別測(cè)出電阻器工作時(shí)分別測(cè)出電阻器工作時(shí)的的電壓值電壓值和和電流值電流值，就可以計(jì)算出它的電阻，就可以計(jì)算出它的電阻了，也就是了，也就是_(選填選填“直接直接”或或“間接間接”)測(cè)測(cè)出它的電阻，為這種測(cè)量電阻的方法，叫出它的電阻，為這種測(cè)量電阻的方法，叫伏伏安法測(cè)電阻安法測(cè)電阻電壓表電壓表電流表電流表間接間接問(wèn)題1：如圖1733所示元件，為

2、了測(cè)量定值電阻的阻值，應(yīng)選用的器材有_。圖1733第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 電源、電壓表、電流表、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 問(wèn)題2：某同學(xué)想多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，看看測(cè)得的電阻值是否一樣，為此可選用哪種器材？答：_。問(wèn)題3：請(qǐng)根據(jù)你的設(shè)計(jì)思路，在下面的虛線框內(nèi)畫出電路圖，并按電路圖連接好實(shí)物圖。圖1734第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律滑動(dòng)變阻器 實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)前你應(yīng)注意什么實(shí)驗(yàn)前你應(yīng)注意什么? 1、開(kāi)關(guān)應(yīng)處于什么狀態(tài)？、開(kāi)關(guān)應(yīng)處于什么狀態(tài)？ 2、為了保護(hù)電路設(shè)備安全，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)、為了保護(hù)電路設(shè)備安全，實(shí)驗(yàn)中應(yīng) 采取哪些措施？采取哪些措施？ 3、采用什么方法確定電流表、電壓表、采用什么

3、方法確定電流表、電壓表的量程？的量程？ 一個(gè)一個(gè)20的電阻，接在由的電阻，接在由4節(jié)干電池串聯(lián)的電源上，節(jié)干電池串聯(lián)的電源上，要測(cè)這個(gè)電阻中的電流和兩端的電壓，電流表，要測(cè)這個(gè)電阻中的電流和兩端的電壓，電流表，電壓表選的量程應(yīng)為電壓表選的量程應(yīng)為 ( ) A00.6A，03V B00.6A，015V C03 A，03 V D03 A，015 VB實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：1 1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，連接電路）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，連接電路 2 2）接入電路的滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大）接入電路的滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大 3 3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)R R，讀取并記錄幾，讀取并記錄幾組電流表、電壓表數(shù)據(jù)（組電流表、電壓表數(shù)據(jù)（

4、UUUU額）額） 4）計(jì)算導(dǎo)體阻值）計(jì)算導(dǎo)體阻值 實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓電壓U/U/V V電流電流I/I/A A電阻電阻R/R/1 12 23 3平均值平均值R/第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律應(yīng) 用 示 例類型一測(cè)量定值電阻的阻值類型一測(cè)量定值電阻的阻值例例1 在“伏安法測(cè)量電阻Rx阻值”的實(shí)驗(yàn)中：(1)為了完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將虛線框內(nèi)的元件連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖，并使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大。圖1737第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出Rx的阻值，要求寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留一位小數(shù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123U/V1.22.42.8I/A0.120.

5、240.27第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 (1)如圖1738所示答答 案案圖1738第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律測(cè)量小燈泡的電阻測(cè)量小燈泡的電阻探究1：某同學(xué)為了測(cè)量如圖1736甲所示的小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖。圖1736問(wèn)題1：按如圖乙所示電路圖連接電路，能否測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值？為什么？答：_。 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律不能；因?yàn)闊o(wú)法確保小燈泡兩端的電壓剛好為2.5V 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律問(wèn)題2：為測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值，還需要的器材有_。問(wèn)題3：閉合開(kāi)關(guān)后，下一步操作為：_，讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)R 計(jì)

6、算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值。滑動(dòng)變阻器 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)為2.5V U/I第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律探究2：思路清晰后，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并借助滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)，分別測(cè)出燈泡在不同發(fā)光情況下的阻值，如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)燈泡亮暗程度12.50 V0.4 A正常發(fā)光21.50 V0.32 A微弱發(fā)光32.20 V0.38 A較暗43.00 V0.45 A很亮第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律問(wèn)題1：根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用歐姆定律算出四次電阻值分別為：_(計(jì)算結(jié)果若不能整除，請(qǐng)保留兩位小數(shù))。問(wèn)題2：四次電阻值具有什么特點(diǎn)？答：_。問(wèn)題3：燈泡的亮度

7、間接反映了燈絲溫度的高低，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)現(xiàn)象，可得出什么結(jié)論？答：_。 6.25、4.69、5.79、6.67 相差較大，隨燈泡兩端電壓的升高，燈泡電阻增大 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 結(jié)論結(jié)論1 1）用不同溫度下測(cè)得的阻值）用不同溫度下測(cè)得的阻值求平均值不妥求平均值不妥2）在額定電壓下取幾組數(shù)據(jù)求平均值，測(cè)小燈在額定電壓下取幾組數(shù)據(jù)求平均值，測(cè)小燈泡正常工作時(shí)電阻泡正常工作時(shí)電阻 在做計(jì)算題時(shí)，燈泡電阻的變化可以忽略在做計(jì)算題時(shí)，燈泡電阻的變化可以忽略第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律 多次實(shí)驗(yàn)的目的：初中物理實(shí)驗(yàn)可以分為多次實(shí)驗(yàn)的目的：初中物理實(shí)驗(yàn)可以分為探究類探究類實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和和測(cè)量

8、類實(shí)驗(yàn)測(cè)量類實(shí)驗(yàn)兩類。在探究類實(shí)驗(yàn)中，多次兩類。在探究類實(shí)驗(yàn)中，多次實(shí)驗(yàn)的目的是實(shí)驗(yàn)的目的是“多次實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)規(guī)律，避免一多次實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)規(guī)律，避免一次實(shí)驗(yàn)的偶然性次實(shí)驗(yàn)的偶然性”，如探究杠桿平衡條件、電流，如探究杠桿平衡條件、電流與電壓電阻的關(guān)系等。而測(cè)量類實(shí)驗(yàn)又可以分為與電壓電阻的關(guān)系等。而測(cè)量類實(shí)驗(yàn)又可以分為兩類，一類是被測(cè)量的值是固定不變的，這時(shí)多兩類，一類是被測(cè)量的值是固定不變的，這時(shí)多次測(cè)量的目的是次測(cè)量的目的是“多次測(cè)量取平均值減小誤差多次測(cè)量取平均值減小誤差”，如測(cè)量物體的長(zhǎng)度、測(cè)量定值電阻的阻值等；另如測(cè)量物體的長(zhǎng)度、測(cè)量定值電阻的阻值等；另一類是被測(cè)量的值是變化的，這時(shí)多次

9、測(cè)量的目一類是被測(cè)量的值是變化的，這時(shí)多次測(cè)量的目的是的是“研究不同條件下的被測(cè)量值的變化規(guī)律研究不同條件下的被測(cè)量值的變化規(guī)律”，如測(cè)量小燈泡的電阻等。如測(cè)量小燈泡的電阻等。第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型二測(cè)量小燈泡的電阻類型二測(cè)量小燈泡的電阻 例例2 在“測(cè)量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為4.5 V，小燈泡標(biāo)有“3.8 V”的字樣。(1)小麗連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖1739所示，其中有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，畫出正確的連線。圖1739 (1)如圖17310所示 圖1739答答 案案第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(2)電路修改正確后，小麗進(jìn)行

10、實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。在獲得第1組數(shù)據(jù)后，為完成上述實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)逐漸_(選填“增大”或“減小”)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/V電流/A電阻/13.80.3823.00.3432.00.2841.00.08增大 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(3)由計(jì)算可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)。(4)請(qǐng)結(jié)合你已有的知識(shí)對(duì)小麗的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知第_組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的(填序號(hào))，判斷的依據(jù)是：_。10 4 燈絲電阻應(yīng)隨溫度的降低而減小 RxV電路圖電路圖例例3實(shí)驗(yàn)室中如果沒(méi)有電流表，只有電壓表和實(shí)驗(yàn)室中如果沒(méi)有電流表，只有電壓表和一個(gè)已知的定值電阻。如何測(cè)量未知電阻？一個(gè)已知的定值電阻。如

11、何測(cè)量未知電阻？R0V因?yàn)橐驗(yàn)镽x和和R0串聯(lián)串聯(lián) ，所以，所以 測(cè)電阻的原理測(cè)電阻的原理=U0R0UxRxRx=UXU0R0電路圖電路圖R0IxI0ARxA例例4實(shí)驗(yàn)室中如果沒(méi)有電壓表，只有電流表和實(shí)驗(yàn)室中如果沒(méi)有電壓表，只有電流表和一個(gè)已知的定值電阻。如何測(cè)量未知電阻？一個(gè)已知的定值電阻。如何測(cè)量未知電阻？因?yàn)橐驗(yàn)镽x和和R0并聯(lián)并聯(lián)測(cè)量原理測(cè)量原理 IxRx =I0 R0Rx=I0IxR0第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型三特殊方法測(cè)電阻類型三特殊方法測(cè)電阻例例3 小明想利用一塊電流表和阻值已知的電阻R0測(cè)量未知電阻Rx的阻值。小明選擇了滿足這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電

12、路，如圖17311所示。圖17311第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律答答 案案(1)如圖17312所示圖17312第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律類型四伏安法測(cè)電阻的誤差分析類型四伏安法測(cè)電阻的誤差分析例例4 用電壓表和電流表可以測(cè)未知導(dǎo)體R的電阻值(即伏安法測(cè)電阻)，如圖17313甲所示為一種測(cè)量方案的原理圖(不考慮多次測(cè)量，圖中用“電源”表示電路的其他部分)。 圖17313第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律(1)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓表的示數(shù)為_(kāi)V，電流表的示數(shù)為_(kāi)A，則電阻的測(cè)量值R_。(2)考慮到電壓表的電阻對(duì)電路的影響

13、，必然會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差，那么用這種方法測(cè)量出來(lái)的電阻值_(選填“大于”“小于”或“等于”)電阻的真實(shí)值，其原因是：_。1.6 0.5 3.2 小于小于 電流表測(cè)量的是通過(guò)待測(cè)電阻和電壓表的總電流，電流電流表測(cè)量的是通過(guò)待測(cè)電阻和電壓表的總電流，電流偏大；而電壓表測(cè)量的就是待測(cè)電阻兩端的電壓，根據(jù)偏大；而電壓表測(cè)量的就是待測(cè)電阻兩端的電壓，根據(jù)RU/I 可知，待測(cè)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值可知，待測(cè)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 第十七章第十七章 歐姆定律歐姆定律伏安法測(cè)電阻的誤差分析實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破 電流表位置外接內(nèi)接電路圖產(chǎn)生誤差原因電流表的示數(shù)是電阻和電壓表的總電流電壓表的示數(shù)是通過(guò)電阻和電流表串

14、聯(lián)后的總電壓測(cè)量結(jié)果適用測(cè)量值小于真實(shí)值測(cè)量值大于真實(shí)值條件被測(cè)電阻的阻值較小被測(cè)電阻的阻值較大1 1一個(gè)額定電壓為一個(gè)額定電壓為3.8V3.8V的小燈泡，小明在的小燈泡，小明在1.2V1.2V下測(cè)出它下測(cè)出它的電阻，接著又將燈泡兩端電壓調(diào)到的電阻，接著又將燈泡兩端電壓調(diào)到3 38V8V測(cè)出其電阻，測(cè)出其電阻，小明發(fā)現(xiàn)后一次電阻比第一次大得多，這是因?yàn)樾∶靼l(fā)現(xiàn)后一次電阻比第一次大得多，這是因?yàn)? )( )A A實(shí)驗(yàn)方法不對(duì)實(shí)驗(yàn)方法不對(duì) B B實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)誤差C C導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)D D實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤做一做做一做C2 2某同學(xué)按下圖所示電路連好實(shí)驗(yàn)器材后，閉合開(kāi)關(guān)，某同

15、學(xué)按下圖所示電路連好實(shí)驗(yàn)器材后，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光，但電壓表指針不動(dòng)，這可能是燈泡正常發(fā)光，但電壓表指針不動(dòng)，這可能是 ( )( ) A A電流表燒壞，電路開(kāi)路電流表燒壞，電路開(kāi)路 B B電流表完好，與電流表相連的導(dǎo)線斷了電流表完好，與電流表相連的導(dǎo)線斷了C C電壓表接線柱處導(dǎo)線短路電壓表接線柱處導(dǎo)線短路 C3.在在“測(cè)量小燈泡的電阻測(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)，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)了不小心將電流表和電壓表接錯(cuò)了位置，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)可能位置，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )A電流表燒壞，電壓表示數(shù)為電流表燒壞，電

16、壓表示數(shù)為0B小燈泡燒壞小燈泡燒壞C電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為電源電壓值，電壓表示數(shù)為電源電壓值 D電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為0CVALRS4.如何利用阻值已知的電阻如何利用阻值已知的電阻R0和一只電流表或一和一只電流表或一只電壓表，測(cè)出未知電阻只電壓表，測(cè)出未知電阻Rx的阻值，同學(xué)們?cè)O(shè)的阻值，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示四種電路，其中可行的方法有（電計(jì)了如圖所示四種電路，其中可行的方法有（電源電壓未知）源電壓未知） 5.圖甲是測(cè)量小燈泡（圖甲是測(cè)量小燈泡（U額額=2.5V）電阻的電路。電源電）電阻的電路。電源電壓恒為壓恒為4V。（3）下表是記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

17、，圖乙是第）下表是記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖乙是第1次實(shí)驗(yàn)中次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)，該示數(shù)為電流表的示數(shù)，該示數(shù)為 A。這。這5次實(shí)驗(yàn)中，燈泡電次實(shí)驗(yàn)中，燈泡電阻的最大值為阻的最大值為 （結(jié)果保留兩位小數(shù)）。為了完成（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。為了完成這這5次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于 的滑動(dòng)變的滑動(dòng)變阻器。阻器。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電壓電壓U/V2.52.01.51.00.5電流電流I/A0.220.190.160.106.在測(cè)量阻值約為在測(cè)量阻值約為5的定值電阻的定值電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中，小的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持明用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變不變（1）小明把最后一根導(dǎo)線連接完畢后，看到電）小明把最后一根導(dǎo)線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他