資源簡介

（15）測量電阻—九年級物理教科版上冊課前導學
學習目標：
1.知道使用電流表和電壓表（伏安法）測量電阻的實驗原理.
2.會使用電流表和電壓表測量導體的電阻.
3.了解電流-電壓圖像、電流-電阻圖像.
知識集錦：
電阻的測量
1.實驗名稱：伏安法測電阻
2.實驗原理：歐姆定律的推導公式：①________
3.實驗器材：電源、開關、導線(若干）、②________、待測電阻、電流表、電壓表
4.實驗電路圖：
5.實驗步驟
（1）根據電路圖連接實物，將滑動變阻器滑片移至阻值最大處后閉合開關
（2）改變待測電阻兩端的電壓，分別記錄三組對應的電壓值和電流值，根據每組數據，分別求出電阻值，最后求出③________，作為待測電阻的阻值.
6.數據處理
實驗序號 電壓 電流 待測電阻 待測電阻平均值
7.注意事項
（1）電壓表、電流表的量程選擇應適當，一般以電表指針偏轉過半為宜
（2）電路連接一般是從電源正極向負極連接；連接電路時開關應④________；將滑動變阻器滑片移至⑤________處；有意識地將電表表盤正對自己，以便于讀數；保證電表接線柱連接正確；邊做實驗邊記錄實驗數據
（3）實驗時，每次讀數后開關要及時斷開，因為導體電阻的大小除由導體本身因素決定外，還與⑥________有關，當電流通過導體時，導體電阻因發熱而產生變化，長時間通電時，前后測得的電阻值偏差較大，所以每次讀數后應及時斷開開關，這樣測得的電阻值較為準確
（4）在測量定值電阻的阻值時，為減小測量誤差，要進行多次實驗，求出電阻的平均值，而在測量小燈泡的電阻時，因為小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以⑦________采用求平均值的方法
8.電流-電壓圖像和電流-電阻圖像
（1）根據實驗數據畫出I-U圖像，如圖所示：
觀察到I-U圖像是過原點的直線，可以證明：電阻R一定時，電流I與電壓U成⑧____比。
（2）根據實驗數據畫出I-R圖像，如圖所示：
觀察到I-R圖像為曲線，結合數據可以證明：電壓U一定時，電流I與電阻R成⑨____比。
自我檢測
1.關于“伏安法測定值電阻”和“伏安法測小燈泡的電阻”，下列說法正確的是( )
A.兩個實驗的原理不同
B.兩個實驗都用了控制變量法
C.滑動變阻器的作用都是改變部分電路兩端的電壓和電路中的電流
D.兩個實驗進行多次測量都是為了減小誤差，使測量數據更加精確
2.“等效法”可以很好把一些復雜物理過程簡化為一種簡單的物理過程，下列四個處理問題的方法屬于“等效法”的是( )
A.用光線描述光的傳播 B.用力的示意圖描述力
C.用合力簡化物體的受力 D.用光滑平面建立理想模型
3.小張用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻，電流表和電壓表選用小量程。閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移到最右端的目的是_______。閉合開關，她發現燈泡不亮，兩電表的示數均很小，經過檢查，確認電路連接正確，兩電表均完好，小張的下一步操作應該是_______。
4.小含同學在“伏安法測電阻”的實驗中，器材如下：待測電阻，阻值已知的定值電阻，電流表、電壓表各一只，開關、導線若干，電源一個（電壓恒定，大小未知）。
（1）該實驗的實驗原理是______（選填“”“”或“”）；
（2）如果實驗中只有一只電壓表或只有一只電流表，其他器材不變，則下列四種電路設計，能測出的是______。
5.小龍同學用伏安法測量一個定值電阻的阻值，進行了如下實驗。
（1）用筆畫級代替導線，將圖甲中電路連接完整。要求滑片P向右移動時，電路中的電流變大。
（2）連接電路過程中，開關處于________狀態。
（3）閉合開關后，發現電壓表的示數約為電源電壓，移動滑片P電壓表示數無明顯變化，電流表示數為零。造成該故障的原因是______。
（4）排除故障后閉合開關，移動滑片P，電壓表示數為2.4V時，電流表示數如圖乙所示，待測電阻的阻值為______Ω.
（5）實驗中，改變滑片P的位置，并記錄相應數據、多次測量求的平均值是為了________.
（6）在缺少電流表時，小龍選用阻值為的定值電阻設計了如圖丙所示電路，并完成實驗。過程如下：
①閉合S和，電壓表的示數為；
②再閉合，電壓表的示數為；
③_________（用字母、和表示）。
答案以及解析
知識集錦
① ②滑動變阻器 ③平均值 ④斷開 ⑤阻值最大 ⑥溫度 ⑦不能 ⑧正 ⑨反
自我檢測
1.答案：C
解析：在“伏安法測定值電阻”和“伏安法測小燈泡的電阻”實驗中，用電壓表測定值電阻或小燈泡兩端的電壓，用電流表測通過定值電阻或小燈泡的電流，利用求出定值電阻的阻值或小燈泡的阻值，所以兩個實驗的原理相同，故A錯誤；物理學中對于多變量的問題常采用控制變量法，每次只改變其中一個變量，控制其他變量不變，從而研究被改變的這個變量對事物的影響；這兩個測電阻的實驗中都沒有采用控制變量法，故B錯誤；在“伏安法測定值電阻”實驗中，為了減小誤差，需要多次測量求平均值，通過移動滑動變阻器的滑片來改變定值電阻兩端的電壓，從而得到多次測量數據；在“伏安法測小燈泡的電阻”的實驗中，為了得到普遍規律，需要移動滑動變阻器的滑片改變小燈泡兩端的電壓，得到多組數據，因此滑動變阻器的作用都是改變部分電路兩端的電壓和電路中的電流，故C正確，D錯誤。
2.答案：C
解析：A.研究光學時，用光線描述光的傳播路徑和方向，采用的是模型法，故A不符合題意；
B.力是抽象的，用力的示意圖描述力，采用的是模型法，故B不符合題意；
C.在探究力的合成中，引入合力的概念，采用的是等效替代法，故C符合題意；
D.用光滑平面建立理想模型，采用的是模型法，故D不符合題意。
3.答案：保護電路；移動滑動變阻器滑片
解析：為了保護電路中各元件安全，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，所以將滑動變阻器的滑片移到最右端的目的是保護電路。
連接好電路，閉合開關后，燈泡不亮，兩電表的示數均很小，說明電路是通的，只是電流比較小，導致燈泡不亮，故下一步的操作應該是移動滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器連入電路的阻值。
4.答案：（1）
（2）BD
解析：（1）在“伏安法測電阻”的實驗中，用電壓表測電阻兩端的電壓，用電流表測通過電阻的電流，根據求出電阻的阻值，故該實驗的實驗原理是；
（2）兩電阻串聯，電壓表測兩端的電壓，因無法得到兩端的電壓，故A錯誤；在沒有電流表的情況下，可通過開關的轉換使電壓表分別測出兩端的電壓和電源電壓，根據串聯電路分壓規律求出待測電阻，故B正確；兩電阻并聯，電流表測通過的電流，根據歐姆定律可以求出兩端的電壓，利用并聯電路電壓特點可以得出兩端的電壓，但無法得到通過的電流，因此不能求出待測電阻的阻值，故C錯誤；兩電阻并聯，通過開關的轉換使電流表分別測出通過的電流和干路電流，根據并聯電路電壓特點和電流規律得出兩端的電壓，利用歐姆定律求出待測電阻，故D正確。選B、D。
5.答案：（1）見解析；（2）斷開；（3）A；（4）10；（5）減小誤差；（6）
解析：（1）測量定值電阻的阻值，定值電阻與變阻器串聯，電壓表測量定值電阻電壓，電流表測量電路電流，滑片向右端移動時，電流表示數變大，說明此時變阻器接入電路中電阻變小，如圖所示：
（2）在連接電路時，為了保護電路，開關應處于斷開狀態。
（3）閉合開關，無論怎樣移動滑片，發現電流表始終無示數，電壓表的示數約為電源電壓，其原因可能是與電壓表并聯的定值電阻斷路。
（4）由圖乙得，電流表的量程為0.6A，分度值為0.02A，示數為0.24A。由歐姆定律得，R的阻值為
（5）實驗中改變電阻兩端電壓，多次測量求平均值的目的平均值，減小誤差。
（6）由圖丙得，①閉合開關S和，定值電阻、串聯，電壓表測量兩端的電壓；②再閉合，定值電阻單獨工作，電壓表測量電源電壓，由歐姆定律得的阻值為

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