【人教版】九上物理 17.3 电阻的测量（课件+同步练习+视频素材）

电阻的测量
CHUZHONGWULI
第十七章 欧姆定律

物理
第3节
人教版 物理 九年级 上册
1
2
进一步掌握使用电流表、电压表的方法。
学会用伏安法测电阻。
加深对欧姆定律及其应用的理解。
3
会利用特殊方法测量未知阻值的电阻。
4
教学重点
教学难点

教学重点与难点
设计实验过程。
学会用伏安法测电阻。

复习
回忆学过的内容：电阻的概念
电阻是导体的一种性质。 同一导体两端的电压与通过的电流之比是不变的，这个比值就是电阻的大小： 同一导体的电阻值大小是不变的，与电流、电压无关。
1
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
②数学表达式
①内容：

复习
③欧姆定律的应用

课堂引入
想一想
电阻器（电阻）是一种重要的电子元件，在科技产品中有着重要的应用（手机、电视机、电脑等都要用到电阻器）。
你见过电阻器吗？
电阻器的阻值是有大小的，有的用数字直接标在上面，有的用色环表示。

课堂引入
这节课，我们一起学习电阻的测量——用电流表、电压表测电阻（伏安法测电阻）。
现在有一电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能想出办法呢？
看不清楚
电阻的测量
①把待测阻值电阻R接入电路中，用电流表测出通过的电流I，用电压表测出两端的电压U，根据 可以计算出电阻值的大小。
这种测量方法叫——伏安法测电阻。
为减小误差，应该改变待测电阻两端的电压进行多次测量取平均值。想一想，怎样改变电阻R两端的电压？
方案一：通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。
一节干电池电压1.5伏
二节串联后电压为3伏
②改变电阻R两端电压的方法
三节串联后电压为4.5伏
方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。
如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。
把滑动变阻器R‘与待测电阻R串联在电路中，通过移动变阻器滑片的位置来改变待测电阻两端的电压。
③设计实验数据记录表格
用电压表、电流表测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
实验目的
实验原理
实验器材
①根据电路图连接电路
连接电路时开关要断开，变阻器的滑片要调节到阻值最大端（右端）。
实验步骤
②闭合电键，读出电压表与电流表的示数，记入表格中。
③移动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压和电流，读出电压表与电流表的示数，记入表格中。
动画演示
1.0
0.20
5.0
2.0
0.39
5.1
3.0
0.58
5.2
5.1
计算电阻的平均值: R =（5欧+5.1欧+5.2欧）/3=5.1欧
数据记录与计算
课堂小影院—《伏安法测电阻》
测定小灯泡的电阻
两种情况下灯泡的电阻相同吗？如何去测量？
没有发光的灯泡

二、伏安法测小灯泡的电阻
下面学习测量小灯泡电阻的方法。

二、伏安法测小灯泡的电阻
用电压表、电流表测小灯泡的电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
实验目的
实验原理
实验器材

二、伏安法测小灯泡的电阻
实验电路图
实验实物图
连接电路时开关要断开，变阻器的滑片要调节到阻值最大端（右端）。

二、伏安法测小灯泡的电阻
①按电路图连接实物。②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示数。③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。
实验步骤

二、伏安法测小灯泡的电阻
原因：当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。
数据记录与计算
课堂小影院—《伏安法测小灯泡的电阻》
特殊方法测电阻
小红准备测一只未知电阻（估计Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′ 和几根导线。 当她准备实验时，发现没有电流表，但一时又找不到。如果你遇到这种问题，你该怎么办？

三、特殊方法测电阻
想一想
下面学习几种测电阻的特殊方法
① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。

三、特殊方法测电阻
②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux；
 
I0 =Ix
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：
一、伏阻法测电阻（利用电压表测量）
①如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U；断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。

三、特殊方法测电阻
方法二：
2
Rx阻值为：
②计算：定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为
（R ′为滑动变阻器的最大阻值）

三、特殊方法测电阻
方法三：
3
① 可把未知电阻Rx和滑动变阻器R ＇ 和串联起来，如图所示。
②如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：
 
Ix = IR＇

三、特殊方法测电阻
二、安阻法测电阻（利用电流表测量）
小红准备测一只未知电阻（估计Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′ 和几根导线。 当她准备实验时，发现电压表已经损坏，但一时又找不到新的电压表替代，你能否用手头的器材想办法测出未知电阻的阻值？
如图所示，将未知电阻和定值电阻并联接入电路中，用电流表分别测R0、Rx的电流为I0、Ix，则未知电阻Rx阻值的表达式为

三、特殊方法测电阻
方法一：
1
U0= Ux
I0 R0=Ix Rx
①如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix； ②断开开关S2，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为：

三、特殊方法测电阻
方法二：
2
①电源电压为U=Ix Rx ②断开开关S2，电流为I， 电源电压为U=I（ Rx + R0 ）
未知电阻Rx阻值的表达式为：
 
如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix；滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为：
（R ′为滑动变阻器的最大阻值）

三、特殊方法测电阻
方法三：
3
 
课堂练习
1. 在“伏安法测量电阻”的实验中，设计了如图所示的电路图。
①请根据电路图，用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。
②按图所示电路连接器材时，电键要处于_______（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应该滑到最_____（选填“左端”或“右端”）。
③闭合电键，将滑片P缓慢向左移动，电压表的示数将________，电流表的示数将________（选填“增大”或“减小”）。④以上这种测量电阻的方法叫___________。
断开
右端
增大
伏安法
增大
二、课堂练习
⑤某次测量时，电压表、电流表的示数如图所示，此时这个电阻R的阻值为_____欧姆。⑥为减小实验误差，我们应该多次进行正确测量，然后取电阻R的_______值。
5
平均
二、课堂练习
2．小华同学做“用电流表，电压表测电阻”实验，所用器材齐全且完好。 ①实验中，需测量并记录的两个物理量是 。 ②在连接电路时。电键应_______ 。闭合电键前，应使滑动变阻器连入电路的电阻最______。③小华正确连接电路进行实验，当变阻器滑片处于某位置时，电流表的示数如图所示，为了读出电流表的示数，他应进行的操作是 。④该实验需要进行多次测量，其目的是为了 。
电压和电流
断开
大
断开电键，改变电流表至小量程，闭合电建，再次测量
取平均值减小误差
二、课堂练习
3. 小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验，所用器材齐全且完好，电源电压不变（1.5伏的整数倍），所用滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。小华正确连接电路，实验步骤正确， 闭合电键，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。① 该实验的原理是 。 ②“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在_______两端，闭合电键时，滑动变阻器连入电路的阻值 ，本实验所用的电源电压为 伏。③ 接着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18安，此时所测的电阻为 欧。（电阻精确到0.1欧）
二、课堂练习
②与③解析见下页
R=U/I
3. 电源电压不变（1.5伏的整数倍），变阻器上标有“50Ω 2A”字样。小华正确连接电路，实验步骤正确， 闭合电键，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。②“小华正确连接电路，实验步骤正确”表明电压表并联在______________两端，闭合电键时，变阻器连入电路的阻值 ，本实验所用的电源电压为 伏。
待测电阻
9
最大
二、课堂练习
闭合电键时，R=50欧 电流I=0.12安变阻器电压 UR=IR=0.12安×50欧=6伏
电源电压 U= UR+ Ux=6伏+3伏=9伏
3. 滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。小华正确连接电路，实验步骤正确， 闭合电键，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。③ 接着小华移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.18安，此时所测的电阻为 欧。（电阻精确到0.1欧）
25.0
二、课堂练习
滑片到中点位置时，R=25欧 电流I=0.18安变阻器电压 UR=IR=0.18安×25欧=4.5伏
待测电阻电压 Ux= U- UR=9伏-4.5伏=4.5伏
Rx=Ux/I=4.5伏/0.18安=25欧
4. 如图是用伏安法测量某未知电阻的电路图. ①根据电路图将如图所示的实物图连接起来； ②读出如图所示电流表和电压表的示数； ③算出被测电阻本次的测量值； ④为减小误差，接下来的操作是：________。
二、课堂练习
解：①实物图连接如下；
二、课堂练习
②电流表读数为0.4A，电压表读数为2.4V.
二、课堂练习
③被测电阻本次的测量值
取平均值减小误差
④为减小误差，接下来的操作是：_________________。
5. 在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图连接电路进行实验。电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“20 2A”字样。① 在闭合电键前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中 端。（选填“A”或“B”）
B
二、课堂练习
5. 滑动变阻器上标有“20 2A”字样。
②他实验步骤正确，闭合电键后，观察电压表、电流表的示数并记录在序号1中，则电源电压为_______伏。
UR＝IR＝0.14安×20欧＝2.8伏
电源电压为U＝UR+UX＝2.8伏+1.7伏＝4.5伏
4.5
二、课堂练习
③接着，他移动滑片到中点位置（即变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。在表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。（精确到0.1欧）
二、课堂练习
移动滑片到中点位置，将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。在表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。（精确到0.1欧）
第1次实验：Rx1=U1/I1=1.7伏/0.14安=12.1Ω
第2次实验：I＝UR/R＝（4.5伏-2.5伏）/10欧＝0.2安 UX2＝2.5伏 Rx2=U2/I2=2.5伏/0.2安=12.5Ω
计算三次电阻的平均值为Rx =（Rx1+ Rx2+ Rx3）/3=12.4欧
第3次实验：UX3＝4.5伏 IX3＝0.36安 Rx3=U3/I3=4.5伏/0.36安=12.5Ω
0.2
4.5
12.1
12.5
12.5
12.4
二、课堂练习
6. 在测量未知电阻Rx实验中，提供的实验器材有：电源（电压不变且未知）、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0等。小科同学设计了如图所示的测量电路，进行如下步骤： ①在不拆改电路的前提下，将S和S0开关状态分别设置为________，可测出电源电压为U1； ②将S闭合，S0断开，读出电压表示数为U2。 ③已知定值电阻阻值为R0，由此可以得出待测电阻Rx阻值的为　 （请用已知的字母表示）。
闭合、闭合

四、课堂练习
7. 小明实验小组用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值，R0阻值已知。将实验过程补充完整： （1）对照电路图连接好电路，断开开关时，读出电流表的示数为I0。 （2）　 　时，读出电流表的示数为I。 （3）用测量所得的物理量和己知量符号表示出待测电阻 Rx＝ ________。
闭合开关S

四、课堂练习
课堂小影院《实验实录——伏安法测电阻》
用电压表、电流表测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
实验目的
实验原理
实验器材
1．连接电路时电键要断开，变阻器的滑片要调节到阻值最大端； 3．调节变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压及通过的电流， 再测几组数据； 4．根据公式R=U/I 计算出R 的值，并记录在表格中。 5. 计算R 的平均值减小误差。
实验电路
实验要点
2．闭合电键，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 I、电压表的示数U，并记录在表格中；

课堂总结