中考物理 基礎過關復習集訓 第十七章 歐姆定律 第3節(jié) 電阻的測量課件 新人教版

第十七章歐姆定律 第第3 3節(jié)電阻的測量節(jié)電阻的測量 實驗突破一、伏安法測電阻一、伏安法測電阻實驗名稱實驗名稱測量定值電阻的阻值測量定值電阻的阻值 測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻實驗原理實驗原理R實驗原理圖實驗原理圖UI電路連接電路連接注意事項注意事項開關：連接電路時開關：連接電路時，開關應該處于斷開狀態(tài)開關應該處于斷開狀態(tài)滑動變阻器：開關閉合前滑動變阻器：開關閉合前，滑動變阻器滑片應滑動變阻器滑片應移到接入電路的阻值最大處移到接入電路的阻值最大處滑 動 變 阻滑 動 變 阻器 的 作 用器 的 作 用改變定值電阻兩端的電改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流壓和通過的電流改變燈泡兩端的電改變燈泡兩端的電壓和通過的電流壓和通過的電流電路故電路故障分析障分析電表指針左偏電表指針左偏(電表正負接線柱接反電表正負接線柱接反)；電流表無示數(shù)電流表無示數(shù)(電流表兩接線柱到電源兩極間某電流表兩接線柱到電源兩極間某處發(fā)生斷路處發(fā)生斷路)；電壓表無示數(shù)電壓表無示數(shù)(與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生短路或與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生短路或電壓表到電源兩極之間存在斷路電壓表到電源兩極之間存在斷路)；電壓表示數(shù)接近電源電壓電壓表示數(shù)接近電源電壓(與電壓表并聯(lián)的電路與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路發(fā)生斷路)多次測多次測量的量的目的目的獲得多組數(shù)據(jù)求平獲得多組數(shù)據(jù)求平均值，減小誤差均值，減小誤差不需要求平均值，獲得多組不需要求平均值，獲得多組數(shù)據(jù)，探究燈絲的電阻與溫數(shù)據(jù)，探究燈絲的電阻與溫度之間的變化關系度之間的變化關系UI圖像圖像虛線表示電壓表測滑動變阻器兩虛線表示電壓表測滑動變阻器兩端電壓時的端電壓時的UI圖像圖像二、特殊方法測電阻二、特殊方法測電阻類型類型設計電路及電路圖設計電路及電路圖缺電缺電壓表壓表并聯(lián)電路各并聯(lián)電路各支路兩端電支路兩端電壓相等，并壓相等，并聯(lián)分流間接聯(lián)分流間接求電阻求電阻如左圖所示，如左圖所示， 閉合開閉合開關關S、S1，斷開，斷開S2，讀出，讀出電流表的示數(shù)電流表的示數(shù)I1；閉合開關閉合開關S、S2，斷開，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)，讀出電流表的示數(shù)I2，UxU1I1R1，根據(jù)歐，根據(jù)歐姆定律，得姆定律，得Rx112xxUIRII缺缺電電壓壓表表電源電電源電壓不變壓不變，串聯(lián)，串聯(lián)分壓原分壓原理間接理間接求電壓求電壓如左圖所示，把滑片如左圖所示，把滑片P移至移至A端，使滑動變阻器連入電路的端，使滑動變阻器連入電路的電阻為零，閉合開關讀出電流電阻為零，閉合開關讀出電流表的示數(shù)為表的示數(shù)為I1；把滑片移到；把滑片移到B端，使滑動變阻器連入電路的端，使滑動變阻器連入電路的電阻為最大阻值電阻為最大阻值R，閉合開關，閉合開關S，讀出電流表的示數(shù)為，讀出電流表的示數(shù)為I2，根據(jù)，根據(jù)歐姆定律，得歐姆定律，得UI1Rx，UI2(RxR)，即，即I1RxI2RxI2R，故，故Rx212IRI - I缺缺電電流流表表利用串利用串聯(lián)電路聯(lián)電路電流相電流相等，串等，串聯(lián)分壓聯(lián)分壓間接求間接求電阻電阻 如左圖所示，把滑動變阻器的如左圖所示，把滑動變阻器的滑片移至最左端，則滑動變阻器滑片移至最左端，則滑動變阻器連入電路的阻值為連入電路的阻值為0 ，電壓表，電壓表測的是電源電壓測的是電源電壓U；把滑動變；把滑動變阻器的滑片移至最右端，此時滑阻器的滑片移至最右端，此時滑動變阻器連入電路的阻值為最大動變阻器連入電路的阻值為最大值值R0，電壓表測的是，電壓表測的是Rx兩端的電兩端的電壓壓Ux；II0 ，所以待測，所以待測電阻表達式：電阻表達式：Rx0 xU -UR0 xxxUU=RIU -U缺缺電電流流表表利用串利用串聯(lián)電路聯(lián)電路電流相電流相等，串等，串聯(lián)分壓聯(lián)分壓間接求間接求電阻電阻 如左圖所示，閉合開關如左圖所示，閉合開關S、S1，電壓表測的是電源電，電壓表測的是電源電壓壓U；斷開開關；斷開開關S1，此時，此時電壓表測的是電壓表測的是R0兩端的電壓兩端的電壓U0；UxUU0，IxI0 ，所以待測電阻表達式：，所以待測電阻表達式：Rx00UR000 xxUU -U=RIU實驗 一測量定值電阻的阻值測量定值電阻的阻值 例例1某同學利用電壓某同學利用電壓表和電流表測量電阻表和電流表測量電阻R的阻值的阻值(約約9 左右左右)，電源電壓約為電源電壓約為3 V.例例1題圖題圖 (1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中實驗電路連接完請你用筆畫線代替導線，將圖甲中實驗電路連接完整，要求滑片向右移動時，電壓表示數(shù)變大整，要求滑片向右移動時，電壓表示數(shù)變大【解析解析】(1)電壓表并聯(lián)在定值電阻電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，由于電源電壓約為兩端，由于電源電壓約為3 V，故電，故電壓表接壓表接03 V量程，要求滑片向右滑量程，要求滑片向右滑動時電壓表示數(shù)變大，即滑片向右動時電壓表示數(shù)變大，即滑片向右滑動時，接入電路的阻值變小，所滑動時，接入電路的阻值變小，所以滑動變阻器接右下接線柱；以滑動變阻器接右下接線柱； 如答圖所示如答圖所示 例例1題答圖題答圖 (2)該同學檢查電路連接正確，他閉合開關，無論怎樣移該同學檢查電路連接正確，他閉合開關，無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總為動滑片，電壓表示數(shù)總為3 V不變，你認為發(fā)生故障的原不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是因可能是_【解析解析】(2)電路連接正確后，電壓表示數(shù)電路連接正確后，電壓表示數(shù)總為電源電壓，說明故障是與電壓表并聯(lián)總為電源電壓，說明故障是與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路，即電阻的電路發(fā)生斷路，即電阻R斷路；斷路； 電阻電阻R斷路斷路 (3)排除故障后，當排除故障后，當P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖乙所示，由此可知圖乙所示，由此可知R_.該同學認為這該同學認為這個結(jié)果就是個結(jié)果就是R的準確阻值，你認為可靠嗎？的準確阻值，你認為可靠嗎？_理由是理由是_(不說不說明理由不得分明理由不得分)【解析解析】(3)圖乙中電流表的量程為圖乙中電流表的量程為00.6 A，故示數(shù)，故示數(shù)為為0.2 A，電壓表接，電壓表接03 V，示數(shù)為，示數(shù)為2 V，所以電阻，所以電阻R的阻值為的阻值為R 10 ；測量定值電阻的阻值；測量定值電阻的阻值時需要多次測量然后求平均值，目的是減小誤差，時需要多次測量然后求平均值，目的是減小誤差，所以只進行一次測量得出的結(jié)果是不準確的；所以只進行一次測量得出的結(jié)果是不準確的； 112V=0.2AUI【答案答案】10不可靠不可靠沒有多次測量求平均值，實驗數(shù)據(jù)可能有較大的誤差沒有多次測量求平均值，實驗數(shù)據(jù)可能有較大的誤差 (4)另一同學李勇利用如圖丙所示的電路同樣測出了該定另一同學李勇利用如圖丙所示的電路同樣測出了該定值電阻的阻值，請將他的實驗過程補充完整值電阻的阻值，請將他的實驗過程補充完整(滑動變阻器最滑動變阻器最大阻值已知為大阻值已知為R0)閉合開關閉合開關S，將滑片，將滑片P調(diào)節(jié)到最左端，記下此時電流表調(diào)節(jié)到最左端，記下此時電流表示數(shù)為示數(shù)為I1；將滑動變阻器的滑片將滑動變阻器的滑片P移到移到_端，記下此時電流端，記下此時電流表示數(shù)為表示數(shù)為I2；待測電阻的阻值待測電阻的阻值R_(用已知量和測量量符號表用已知量和測量量符號表示示)【解析解析】(4)李勇同學通過已知最大阻值的滑動變阻器和李勇同學通過已知最大阻值的滑動變阻器和電流表，可以間接地測量出電阻電流表，可以間接地測量出電阻R兩端的電壓，實驗步驟兩端的電壓，實驗步驟為：先將滑動變阻器滑片移到最左端，讀出電流表示數(shù)為：先將滑動變阻器滑片移到最左端，讀出電流表示數(shù)I1，此時有：，此時有：URI1，然后將滑動變阻器的滑片移到最，然后將滑動變阻器的滑片移到最右端，讀出電流表的示數(shù)右端，讀出電流表的示數(shù)I2，此時有：，此時有：U(RR0)I2；由解得由解得R .2012IRI - I【答案答案】最右最右 2012IRI - I實驗 二測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻 例例2(2017廣元廣元)小琳想知道一只標明小琳想知道一只標明“220 V40 W”白白熾燈不發(fā)光時的燈絲電阻有多大，她設計了圖甲所示電路熾燈不發(fā)光時的燈絲電阻有多大，她設計了圖甲所示電路原理圖，并找來器材動手實驗原理圖，并找來器材動手實驗(1)按圖甲連接電路，檢查無誤后閉合開關按圖甲連接電路，檢查無誤后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動，調(diào)節(jié)滑動變阻器變阻器R，電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，此時燈絲電阻為，此時燈絲電阻為_.例例2題圖題圖 【解析解析】(1)由圖甲可知電壓表測量燈泡兩端的電壓由圖甲可知電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表測量電路電流再由圖乙、丙得，此時燈，電流表測量電路電流再由圖乙、丙得，此時燈泡兩端的電壓為泡兩端的電壓為12 V，通過燈泡的電流為，通過燈泡的電流為0.5 A，根，根據(jù)歐姆定律，其電阻此時為據(jù)歐姆定律，其電阻此時為R 24 ； 12V=0.5AUI【答案答案】 24 (2)小琳設想如果沒有電壓表，能否再找一只電流表和小琳設想如果沒有電壓表，能否再找一只電流表和一個定值電阻來代替電壓表，于是她設計了如圖丁所示一個定值電阻來代替電壓表，于是她設計了如圖丁所示電路原理圖電路原理圖(R0為阻值已知的定值電阻為阻值已知的定值電阻)，連接電路并檢，連接電路并檢查無誤后閉合開關查無誤后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當電流表，當電流表 、 示數(shù)分別為示數(shù)分別為I1、I2時，燈絲電阻時，燈絲電阻RL_(用用R0、I1、I2表示測量結(jié)果表示測量結(jié)果)【解析解析】(2)由電路圖丁可知，由電路圖丁可知，R0與與L并聯(lián)，電流表并聯(lián)，電流表 測量通過電阻測量通過電阻R0的電流，電流表的電流，電流表 測量電路電流則測量電路電流則白熾燈白熾燈L兩端電壓兩端電壓ULUR0I2R0，通過白熾燈的電流，通過白熾燈的電流ILI1I2，電阻，電阻RL ； 2012LLI RU=II - I【答案答案】2012I RI - I(3)小琳用公式小琳用公式R 計算出燈泡正常發(fā)光時的電阻為計算出燈泡正常發(fā)光時的電阻為1 210 ，比，比(1)中測量的電阻大得多，請你幫助小琳給出合中測量的電阻大得多，請你幫助小琳給出合理解釋：理解釋：_ _2UP【解析解析】(3)燈絲正常發(fā)光時的溫度比不發(fā)光時的溫度燈絲正常發(fā)光時的溫度比不發(fā)光時的溫度高很多，且燈絲的電阻隨著燈絲的溫度的升高而增大高很多，且燈絲的電阻隨著燈絲的溫度的升高而增大，所以測得的阻值較大；，所以測得的阻值較大； 正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時高得多，正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時高得多， 燈絲溫度越高電阻越大燈絲溫度越高電阻越大 (4)小琳根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計算了此時燈泡實際消小琳根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計算了此時燈泡實際消耗的電功率與燈泡額定功率相差耗的電功率與燈泡額定功率相差_W.【解析解析】(4)由圖乙、丙得，白熾燈兩端的電壓為由圖乙、丙得，白熾燈兩端的電壓為12 V，電流為電流為0.5 A，實際功率，實際功率P實實UI12 V0.5 A6 W，其，其額定功率額定功率P額額40 W，此時兩功率相差，此時兩功率相差PP額額P實實40 W6 W34 W.34