初三九年级人教版全一册第15章　探究电路 第三节　“伏安法”测电阻 第三节　“伏安法”测电阻课件

第15章　探究电路第三节　“伏安法”测电阻（建议在第四节后教学） 知识点一实验探究：“伏安法”测定值电阻的阻值1.实验原理：⁠。2.实验方法：伏安法，即用⁠测出待测电阻两端的电压U，用测出通过待测电阻的电流I，最后由R＝计算出待测电阻的阻值。3.实验器材：电源、开关、导线、⁠、、、待测电阻。R＝电压表电流表滑动变阻器电流表电压表 4.实验电路图：如图所示。 5.实验步骤：①根据电路图正确连接电路，注意连接电路的时候开关要，滑动变阻器的滑片应放在处。②闭合开关，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电压表、电流表的读数，并记录。计算出各次的电阻值，最后求出电阻的平均值，作为被测电阻的阻值。断开最大阻值 用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。 （1）该实验的原理是⁠。R＝ （2）按照图甲电路，请在图乙中用笔画线代替导线，将电路连接完整，要求滑片P向左端滑动时，电路中的电流变大。答案如图所示 （3）连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，可能的电路故障是⁠⁠。电阻Rx断路 （4）排除故障后，闭合开关，改变电阻两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如图丙所示，其示数为.A，本次实验测得的定值电阻的阻值为Ω。将三次实验数据记录在下表中，则定值电阻的阻值为Ω。（结果保留一位小数）实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.50.314.822.00.405.032.50.55.04.9 （5）现有另一个未知电阻R1（阻值约为400Ω），若仅将图甲中的Rx替换为R1，其他器材和电路连接不变，则不能测出R1的阻值，其原因是⁠⁠。实验中电流表无法准确读数 1.（2023·泰州）小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动。（第1题） （1）他们选用的器材如图甲所示，请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。答案如图所示 （2）连接电路之前，应该开关，检查电表指针是否⁠。断开归零 （3）闭合开关，小明发现两电表均无示数。为了查找故障，他将电压表拆下，保持电路其他部分连接完好，再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端，然后闭合开关，发现只有接在待测电阻Rx两端时，电压表无示数，则故障可能是⁠。滑动变阻器断路 （4）排除故障后，小明和小华配合进行实验，并根据数据画出如图乙所示的图像，由图像可知，该待测电阻Rx的阻值为Ω。5 （5）利用电压表可以直接测量电压的大小，能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢？小明和小华经过思考，分别设计了如图丙、丁所示的方案（电源电压恒定不变），并进行了以下操作和分析： ①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱，调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω，闭合开关，发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线，于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值，如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线，电压表就可以用来间接测量阻值了。由以上数据可知：电源电压为V，定值电阻R0的阻值为.Ω。②小华的设计方案，所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同，分析她的设计方案可知：在保证器材安全的前提下，她改装后的电压表所能测的最小电阻值为Ω。4.5105 知识点二实验探究：“伏安法”测小灯泡的阻值“伏安法”测小灯泡的阻值的实验原理、实验方法、实验器材、实验步骤与“伏安法”测定值电阻的阻值相同，请测出几组正常工作电压为2.5V的小灯泡的数据，填入下表：实验序号123456电压U/V电流I/A电阻R/Ω 经过多次实验，测出多组电压、电流和电阻值，发现每次测量的结果都不相同，请写出其中的原因：⁠。所以，计算出各次灯泡的电阻值后，不求⁠。小灯泡的电阻受温度的影响，不是一个定值平均值 小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池、电压表、电流表、标有2.5V相同规格灯泡若干。两个滑动变阻器R1“10Ω1A”、R2“20Ω2A”、开关、导线若干。 （1）本实验的实验原理是⁠。R＝ （2）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不交叉）答案如图所示 （3）闭合开关前，应将滑片P置于（选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是⁠。A.小灯泡短路B.滑动变阻器短路C.小灯泡开路D.滑动变阻器开路AC （4）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙所示，此时电路中的电流为A；第4次实验时灯泡电阻值为Ω。由表中数据可知，小张选用的滑动变阻器应是（选填“R1”或“R2”）。0.28R2 实验次数123456电压U/V0.51.01.52.02.52.8电流I/A0.150.220.250.280.29电阻R/Ω3.36.88.99.7 （5）请根据表格中的实验数据，在下面的图中分别作出“I－U图像”和“U－I图像”。答案如图所示 （6）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是（选填“合理”或“不合理”）的，因为本实验多次测量的目的是⁠。不合理探究小灯泡电阻随温度变化的规律 （7）若电源电压为4.5V，要测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但电压表0～15V的量程已损坏。在不改变原器材的情况下，你的办法是⁠⁠。把电压表并联在滑动变阻器两端 （8）小张继续用图乙所示装置来探究某未知定值电阻Rx的大小。他把Rx接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表与电压表示数的多组数据。小张又将这几组数据算得的电阻值取平均值作为Rx的电阻，这种数据处理方式是（选填“合理”或“不合理”）的，因为本实验多次测量的目的是⁠。合理求平均值，减小误差 2.（2023·临沂改编）用图甲所示电路测量标有电压为2.5V的小灯泡的电阻，电源电压为3V。（第2题） （1）图甲中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，补画一条线将电路连接正确。答案如图所示 （2）改正错误并检查无误后闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，可能是（选填序号）。A.小灯泡短路B.小灯泡开路C.滑动变阻器接入电路的阻值太大C （3）实验记录的数据如下表所示，其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示，为V。接下来测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向⁠（选填“左”或“右”）端移动。实验次数12345电压U/V0.61.01.52.5电流I/A0.160.20.240.260.3电阻R/Ω2左 （4）由实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻为Ω（保留1位小数）。（5）为顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于Ω。（6）仅利用本实验提供的器材，（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。8.315不能 基础过关精练A易错点对导致实验现象的原因分析不清1.（2023·济南改编）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四位同学遇到的一些问题，下列说法正确的是（A）A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，是因为电流表短路C.小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是由测量误差导致的 2.如图甲所示，小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验。（第2题） （1）同组的小丽发现他的连接中有一处错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。答案如图所示 （2）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最（选填“左”或“右”）端。右 （3）小聪闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是⁠（填字母）。A.电源B.滑动变阻器C.定值电阻RD.开关C （4）排除故障后，小聪正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示，为A，根据三次实验数据可得定值电阻R＝Ω（结果保留一位小数）。实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.50.169.422.032.50.2410.40.29.9 （5）在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是（填字母）。A.用刻度尺测量作业本的长度B.探究同种物质的质量与体积的关系A 3.（2023·株洲）某同学利用实验室提供的器材，测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。（第3题） （1）在闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至（选填“A”或“B”）端。B （2）实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示。数据序号1234567发光情况明亮不很亮暗较暗微光熄灭熄灭电压U/V2.52.11.71.30.90.50.1电流I/A0.280.260.240.210.190.05 根据表格中的实验数据，图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是（选填“①”或“②”）。① （3）第6次测量时，电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为A，此时小灯泡的电阻为Ω。（4）对比不同电压下小灯泡的电阻值可知，小灯泡的电阻随电压的增大而（选填“增大”“减小”或“不变”），主要原因是小灯泡的电阻受⁠的影响。0.163.125增大温度 能力拓展训练4.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图，R为待测电阻，阻值约为5Ω。实验器材有：滑动变阻器（规格为10Ω2A）、电压表（量程分别为0～3V、0～15V）、电流表（量程分别为0～0.6A、0～3A）、电源（3节新干电池串联）。为使测量时能较准确地读数（指针最好偏过中间刻度线），则电压表应选的量程，电流表应选的量程；为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在的范围内移动。0～3V0～0.6A2.5～10Ω（第4题） 5.（2023·泸州）小明与小军用两节干电池作为电源，测量未知电阻Rx的阻值。（第5题） （1）小明设计如图甲所示电路进行测量，请用笔画线代替导线，在图乙中替小明完成实验电路的连接。答案如图所示 （2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片置于（选填“A”或“B”端）。（3）设计电路时，使用了滑动变阻器（0～20Ω），其作用除了保护电路之外，还有⁠⁠。A改变定值电阻两端的电压 （4）闭合开关，小明发现电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个，则故障原因是⁠。滑动变阻器断路 （5）排除故障后，闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值⁠⁠。太大 （6）小明用电阻箱（0～9999Ω）代替待测电阻Rx，用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时，电压表的示数接近3V，电流表示数很小，于是他得出Rx＝1000Ω。小军指出他的测量不正确，理由是⁠。没有控制电压表的示数不变 （7）小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，他将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，电流表的示数仍很小，小军通过计算得出待测电阻Rx＝Ω。2000