2020年人教版物理九年级全一册学案 第17章第3节《电阻的测量》 (含答案)

第1课时伏安法测电阻

【学习目标】

1．知道使用电流表和电压表（伏安法）测量电阻的实验原理

2．会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻

3．理解滑动变阻器在电路中的作用

4．了解灯丝电阻的特性。

【学习重点】利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻

【学习难点】设计实验电路图和实验操作步骤

【预习检测】

1、温故知新

欧姆定律的内容是：___________________________________；

用公式表示为：________________。

2、创设物理情境，科学探究

电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？

【共同探究】

探究点一伏安法测小灯泡的电阻及注意事项

1、实验原理：用伏安法测电阻由欧姆定律的变形公式可知，只要知道了导体两端的电压和通过它的电流就可以计算出它的电阻。这种方法叫作伏安法测电阻。其原理是__________。

2、实验电路图（在右边画出实验电路图）

3、实验器材：干电池、电流表、电压表、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线等

4、实验步骤：设计实验

5、进行试验

①按电路图连接好电路。

②移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压分别为 2.5V、2V、1.5V，读出电流表的值，填入下表。

③根据记录的数据算出三次电阻R。

6、数据分析与处理：

（1）分析小灯泡的电阻可以看出，在不同的电压下，小灯泡的电阻是_________，电压越高时，电阻也越________，这与“电阻是导体本身的一种性质，与电压，电流无关”的说法是矛盾的，其实影响灯泡的电阻大小的根本因素是灯丝发光时的________，电压越高时，电流也越大，小灯泡的亮度也越高，即灯丝的电阻随着_______的升高而_______。（如果在改变电压，电流时能保持灯丝温度一定，则灯丝的电阻仍不会改变。）

（2）正是因为灯丝电阻在不同电压，电流下（实质是灯丝的温度不同）本身就不同，所以，________（选填“需要”或“不需要”）对不同情况下的电阻计算平均值，以得到灯丝更为准确的电阻值。

（3）而对于定值电阻的测量，则为了减小试验的误差，需要进行多次测量，然后将各次测量的电阻求出平均值。

第2课时特殊方法测电阻

【学习目标】

1、知道测量电阻的特殊方法有：伏阻法、安阻法、等效替代法及其实验原理、

2通过解决特殊方法下电阻测量的问题，体会灵活运用欧姆定律解决问题。

3、通过运用欧姆定律解决实际问题，体验物理规律与生活实际的密切联系。

【复习巩固】

1．欧姆定律的公式及其变形。

2．串联电路的电流特点：

3、并联电路的电压特点：

3、给你一个未知阻值的电阻，你将如何测出它的电阻？

【合作探究一】伏阻法

运用电压表（无电流表），一个阻值为R0的定值电阻，测量待测电阻阻值。

（1）器材：一只电压表，一个阻值为R0的定值电阻、电源（电压未知）、开关和导线若干。

（2）实验步骤：

步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路

步骤二、将电压表在R x两端，闭合开关，读出电压表的示数U x

步骤三、将电压表在R0两端，闭合开关，读出电压表的示数U0

步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，

写出R x的表达式（用符号表示）

【知识深化一】

所给器材：电源（电压未知）导线若干、未知电阻R x（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）

【合作探究二】安阻法

运用电流表（无电压表），一个阻值为R0的定值电阻，测量待测电阻阻值。

（1）器材：一只电流表，一个阻值为R0的定值电阻、电源（电压未知）、开关和导线若干。

（2）实验步骤：

步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路

步骤二、将电流表和R x，闭合开关，读出电流表的示数I x

步骤三、将电流表和R0，闭合开关，读出电流表的示数I0

步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，

写出R x的表达式（用符号表示）

【知识深化二】

所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R x（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）

课堂小练

一、选择题

1.如图所示的各图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（）

A. B. C. D.

2.在“测量小灯泡的电阻”实验中下列说法错误的是( )

A.闭合开关前，滑动变阻器应放到最大阻值的位置

B.滑动变阻器起到保护电路的作用

C.滑动变阻器起到改变小灯泡两端电压多次测量取平均值，可减小误差的作用

D.应连好电路后，再把滑动变阻器连入电路中( )

3.如图所示,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。给你的器材:滑动变阻器(2 A,0~10 Ω);电流表

有2个量程,分别为0~0.6 A、0~3 A;电压表有2个量程,分别为0~3 V、0~15 V;电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法,但为使测量时能较准确地读数,两只电表的量程应用( )

A.0~0.6 A和0~15 V

B.0~3 A和0~15 V

C.0~0.6 A和0~3 V

D.0~3 A和0~3 V

4.在做测量小灯泡的电阻实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，其后果是（）

A.电压表和电流表都可能烧坏

B.电压表不会烧坏

C.电压表可能烧坏，电流表不会烧坏

D.两表都不会烧坏

5.用伏特表、安培表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点

是（）

A.连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置

B.电键、安培表应接在靠近电源电流流出的一端

C.连入电键时，应先将电键打开

D.伏特表应与待测电阻并联，安培表应与待测量电阻串联，并使它们的“+”接线柱，靠近

电源的“+”极一端

6.某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻.在实

验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻R x阻值的电路是（）

A.只有①

B.只有②③

C.只有①②③

D.①②③④都可以

7.如图所示的电路中，R为定值电阻。闭合开关后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V。

小丽通过推算，得出四个结论：

①变阻器连入电路的电阻变化范围为2～12Ω

②定值电阻R的阻值为3Ω

③实验中R两端的电压变化范围为2V～4.5V

④电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W～11.25W

请你对小丽的结论进行评估，结论是（）

A.只有①正确

B.只有①②正确

C.①②③都正确

D.①②④都正确

8.在“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器所起作用的说法不正确的是（）

A.改变电路中的电流

B.保护电路

C.改变被测小灯泡的电阻

D.改变被测小灯泡两端的电压

9.小军采用下图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10

Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该（）

A.保持变阻器滑片不动

B.将变阻器滑片向右移动

C.将变阻器滑片向左移动

D.更换阻值更大的滑动变阻器。

10.下图是四位同学设计的用伏安法测量电阻的电路图,其中正确的是( )

二、填空题

11.在下图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，滑动变阻器R1的滑片P由中

点向右端移动：

①三个电表中示数不变是表；

②当滑片P移至右端，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片P

置于中点时的比值一致，需用阻值电阻R2的电阻R x来替换R2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

12.在连接实验电路时，开关应该_____，实验开始前，应把滑动变阻器的滑片调到______

的位置。

13.小明设计并连接了测量电阻的电路如图甲所示,所使用的电源为两节干电池。请指出他在

电路设计或连接上存在的一个问题: ;经改正后,所测得的数据绘出的图象如图乙所示,该待测电阻的阻值为Ω。

14.如图1所示，小林同学做“用电压表和电流表测电阻R x的阻值”的实验。电路连接正确

后，闭合开关S，滑动变阻器在某一位置时，电压表、电流表的指针位置如图2所示，则电压表示数为 V，电流表的示数为 A，此时电阻R x的阻值为Ω。

15.在测量电阻的实验中，若选用4节干电池作电源，待测电阻约是15Ω，则在实验中所用

电压表、电流表的量程应分别选用__________和__________。

16.“伏安法”测定值电阻的阻值实验中，它的实验原理是；连接电路时开关应；

实验前把滑动变阻器的滑片调到；实验时要通过调节滑动变阻器进行至少三次测量，这样做的目的是。

三、实验题

17.某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值。

实验室提供的器材：待测电阻R X，电压约3V的电源，电压表V（量程为3V），开关S，导线若干。

供选择的器材：滑动变阻器R1（500Ω，0.5A），滑动变阻器R2（30Ω，0.5A），电流表A1（量程0.6A），电流表A2（量程60mA）。

实验过程：

（i）选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；

（ii）调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；

（iii）缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数I和U，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：

（iv）断开开关，拆除电路，复原实验器材。

回答下列问题：

①电流表应该选_______，滑动变阻器应该选________。

②滑动变阻器接入电路阻值减小，电压表的示数_____（选填“减小”、“不变”或“增

大”）。

③利用表中数据，可算得待测电阻R X=_______Ω。（结果保留整数）

参考答案

1.答案为：A

2.答案为：D

3.答案为：C；

解析：对电流表和电压表来说,量程越小,读数越准确,根据题目所给条件,U总=4.5 V,由于滑动变阻器的分压作用,所以被测电阻两端的电压完全可以低于 3 V,由可知,由于被测电阻R约为 5 Ω,当U=3 V时,电路中的电流约为0.6 A,所以为了使测量时能较准确地读数,电流表选用0~0.6 A,电压表选用0~3 V。

4.答案为：D

5.答案为：B

6.答案为：C

7.答案为：D

8.答案为：C

9.答案为：B

10.答案为：C；

解析：伏安法测电阻,电压表应与待测电阻并联,电流表串联在电路中测流过待测电阻的电流。滑动变阻器应串联在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变待测电阻两端的电压。电路图A中电流表与电阻并联,电压表串联在电路中;电路图B中电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的总电压;电路图C中电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值;电路图D中电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流。故选C。

11.答案为：V；大于。

12.答案为：断开阻值最大

13.答案为：电流表正、负接线柱接反了(或缺少滑动变阻器) 50

解析：题图中电流表正、负接线柱接反了,这样会损坏电流表。为了使测量结果更准确,可采用多次测量求平均值的方法减小误差,而改变电阻两端电压最方便的方法是使用滑动变阻器。由图乙可知,当电阻两端的电压为30 V时,通过电阻的电流为0.6 A,其电阻R=50 Ω。

14.答案为：2.4；0.48；

15.答案为：0～15V 0～0.6A

16.答案为：欧姆定律；断开；最大阻值位置，使测量结果更准确；

17.答案为：①A2，R2；②减小；③57。