电阻电功率的测量(教案)

专题七电阻电功率的测量

六户中学张立民

知识目标：

1、知道伏安法测电阻、电功率的实验原理，会画实验电路图，能说出主要步骤。

2、知道用单电表测电阻、电功率的方法，会画电路图，能说出主要步骤。

能力目标：能利用所学知识分析解决实际问题。

情感目标：进一步提升学生学习物理的兴趣。

教学重难点：1、伏安法测电阻、电功率的实验原理；

2、用单电表测电阻、电功率的方法。

课时安排：一课时

教学方法：讨论、交流、归纳、练习。

程序设计：

[引入]教师出示一只额定电压为3.8V的小灯泡，问同学们能不能想办法测出小灯泡的额定功率以及灯丝正常发光时的电阻。由此引出对“伏安法测电阻和电功率”的复习。[典型示例]

例1想办法测出小灯泡的额定功率以及灯丝的正常发光时的电阻，画出电路图,说出主步骤及依据的原理。

教学方法：学生思考、讨论、查课本，然后让学生到黑板上画出电路图，回答实验步骤和实验原理。

知识再现：

1、实验原理：伏安法测电阻的原理是R=U/I

测电功率的原理是P=UI

2、实验电路图：

3、实验步骤：按电路图接好电路，移动滑动变阻器的

滑片，直到电压表的示数为3.8V，读出电流表的

示数I，则小灯泡的额定功率用P=UI求出，小灯

泡灯丝正常发光时的电阻用R=U/I求出。

抽取规律：测电阻和电功率，我们没有学习能直接读出数值的仪器，而是用间接的方法，先用电压表和电流表分别测出用电器两端的电压和通过用电器的电流，然后

利用R=U/I和P=UI分别计算出用电器的电阻和电功率。

应用拓展：

例2 给你以下器材：电源、开关一个、导线若干、被测电阻R X、一只电流表、一个定值电阻R0。请你利用上述器材测出R X的阻值，画出实验电路图，写出主

要步骤和R X的表达式。

教法：先由学生思考、讨论，然后让学生到黑板上画出电路图，并说出方法步骤，教

师点评、指导。

解析：要测出R X的阻值，仍然是想办法测算出R X两端的

电压和通过R X的电流，然后利用R=U/I计算出R X的

电阻。电路图如右图所示。断开开关S，读出电流表

示数I0，则电源电压U= I0 R0；闭合开关S，读出

电流表示数I1，则通过电阻R X的电流为I X= I1―I0，

的值为R X=U/I X=I0R0/（I1―I0）。

电阻R

也可画成右图方式，闭合开关S，读出电流表示

数I0，则电源电压U= I0 R0；断开开关S，读出电流

表示数I1，则

U0=I1R0

U X=U—U0=U—I1R0=I0 R0—I1R0=（I0—I1）R0

所以R X= U X/I1=（I0—I1）R0/I1

[对应训练]

1、在伏安法测电阻的实验中:

(1) 在下面方框中画出实验电路图。

(2) 按照你画的电路图，把下图中的实物连接起来，要求当滑片P向左移动时，电

压表的示数变小。

（3）这个实验中应该测量的物理量是。

（4）下图是赵波同学在实验中连接的线路，请指出错误：

错误之处：

①

②

③

（5）张红同学按正确的电路图连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，她调节滑动变阻器的滑片，结果发现电压表和电流表的示数都不变，产生这种现象的原因是。

（6）某同学按正确的电路图连接电路后闭合开关，发现电流表的指针偏转到了右侧没有刻度的地方，这是因为。

2、（04芜湖）图甲所示是“测定小灯泡的功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的

实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为 3.8V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样。

(1)对照电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实验电路中未连接部分连接好。

（2）当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象（见下表）：

请你从下列选项中选择可能的原因填入上表中（只要填选项代号）

A．电路中a、b间断路

B．电路中a、b间短路

C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小

（3）为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表示数为 V，若此时电流表的示数如下图所示，其电流读数为 A，该灯泡的额定功率是 W。

3、请你只利用一只电压表、一个定值电阻R0、一个开关、一个电池组、导线若干，

测电阻R X的阻值。画出电路图，写出主要步骤和R X的表达式。

[课堂小结]

让学生说出本课学习收获。

[课后作业]

做“电阻、电功率的测量”专项训练题。

[板书设计] 电阻电功率的测量

1、实验原理：R=U/I

P=UI

2、实验电路图：

练习答案：

1、（1）（2）

）

（3）电路中的电流I和待测电阻两端的电压U

(4)①电压表的量程选大了;②电流表的正负接线柱接反了;③滑动变阻器没有起到变阻的

作用(接入的电阻为零)

(5)将滑动变阻器接成了定值电阻,不能起到变阻作用

(6)电流表的量程选小了

2、（1）电压表的量程应选0~15V，电流表的量程应选0~0.6A

（2）甲B 乙C 丙A

（3）3.8 0.38 1.44

3、

闭合开关，读出电压表示数U，断开开关，读出电压表示数U0，则R X两端的电压

U X=U—U0，电流I X=I0=U0/R0，R X=U X/I X=（U—U0）R0/ U0

专题七电阻电功率的测量训练题

六户中学张立民

1．（04临沂）（实验题）在测定小灯泡的功率实验中，已知小灯泡标明额定电压为3.8伏特，完成下列填空

(1) 电源至少应选用( )节干电池串联。

(2) 连接电路时伏特表应选用( )～( )量程(伏特表的量程有0～3伏特，

0～15伏特)。

(3) 测定小灯泡的额定功率，应调节( )，使伏特表的示数为( )

伏特，同时记下安培表的示数。

2．（04北京东城区）（实验题）用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．可提供的器材有：2节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关各一个和若干导线等．

（1）在方框内画出实验电路图．

（2）为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为___V，若已知小灯泡的灯丝电阻约为10Ω，此时电流表的示数如图14所示为___A，则该小灯泡的额定功率为_____W．（4分）

3． (04大连)（实验题）某同学要测一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，他设计了如图所示的电路图，请帮助该同学完成下列问题。

（1）在连接实物电路过程中，开关应处于状态。

（2）经检查电路连接无误后，接通电路，观察到电流表指针位置如图10所示，此时电路中的电流为A．

（3）为测出小灯泡的额定功率，还需要进行的实验步骤是：

（4）实验结果的表达式为。

（5）假设实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，实验

中无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流总低于0.3A，其原因是什么？

4、现有下列器材：3V电源，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑

动变阻器（10Ω，1.5A），开关，导线若干。请你用这些器材测量一个小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1W）的额定功率。

（1）、本实验可用右图所示电路图.甲、乙两表中，甲表

是，乙表是。

（2）、连接电路时，开关应处于状态，滑动变阻器的

滑片应位于端。

（3）、请用笔画线代替导线，将图乙中的元件连成符合这个实验要求的电路。（连接不能交叉）

5、下面是某同学拟出的一份实验报告：

试回答下列问题：

（1）本实验报告不够完整，应添的基本项目是：

a b

（2）从实验步骤上看，主要缺陷是

（3）滑动变阻器在实验中所起的作用是

a b c

（4）假如该同学刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：

a b

c

6. （04梅州）如下图所示是某同学测3.8V小灯泡额定功率的实物图。

经检查线路有故障，发现有三处连接错误，它们分别是：

a____________________________________

b_______________________________

c__________________________________

7、（04新疆建设兵团）（实验与问答）刘霞和李华在做“测定小灯泡的功率”实验中，按如

图所示的电路图接好了实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡额定电压为3.8V。

闭合开关进行实验的过程中，他们发现了一些不正常现象，并作如下记录，请你帮他们分析原因。

8、同学在“测定小灯泡额定功率”实验中，所用电源电压为6V，灯泡额定电压为3.8V,

在操作过程中,该同学发现电压表的0—15V量程坏了,而0—3V量程完好,其它器材也完好,在不更换实验器材的条件下,该同学想出了一个巧妙的办法测出了小灯泡的额定功率.试画出电路图,并简要说明判断小灯泡是否正确发光的方法和理由?

9、等效替代法测电阻：如图R X是待测电阻（阻值大约几百欧）R是滑动变阻器，R0是电阻箱（电阻箱的最大值大于）。

①按电路图连好电路，并将电阻箱R0阻值调至最大。

②闭合开关S1前，滑片P置于端（选填a或b）。

③闭合开关S1，再闭合调节滑片P，使电流表的指针

指在适当的位置，记下电流表的示数I0。

④先断开开关，再闭合开关，保持的电阻值不变。调节使电流表

的示数仍为I0，此时的读数即为R X的阻值。

10、现在给你一只已知阻值的定值电阻R0、两个电流表、电池、开关、足量的导线，要求测出一只未知电阻的阻值R X。

要求：〈1〉画出实验电路图。

〈2〉简述实验过程，并用已知量和待测量表示出Rx

11．在课外活动中，老师给出了下列器材：电源（电压为6V）、一个定值电阻（9Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是30Ω）、电压表、电流表、开关、和导线若干。活动中小明同学设计的电路如图12甲所示，在正确的连线和调节滑片后，小明测出的数据如下表一所示。

表一：

（１）现在请你用笔画线代替导 线将图12乙中的器材按照图１２甲所示的电路进行正确的连接（已经连接的导线不能改动）。

（２）数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率？答： 。“功率”的变化情况是 。 （３）小明通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况

下, 图12中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大”。为了验证猜想是否正确，小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了一次验证，数据记录如下表二， 表二：

你认为小明这次验证实验能否验证其猜想？

答:________(选填“能”或

“不能”)；

理由是：

________________________。

(4) 现实验室有三个定值电阻，阻值分别是20Ω, 30Ω, 40Ω。为了继续验证小明的猜想, 应选择的电阻是_________Ω。理由是：________________________________ 。

12.在“测小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压力2.5V ，电源为两节干电池，

器材均完好。

(1)一同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，就看到灯泡发光，而且比正常发光时要亮，同时电压表指针偏转角度较小。则他连接电路的过程中，不符合要求的是：

①_______________________________________________; ②_______________________________________________; ③_______________________________________________.

（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当________________时，可知

小灯泡处于正常发光状态，此时电流表示数如图所示。则小灯泡的额定功率为_____________W 。

13．王丽测量小灯泡的电阻，设计的电路图中有1处错误，请你将错误之处圈出来，并改正

“边学边实验”学具平台上将没有完成的实物图连接好。

运用改正后的实验电路进行实验，王丽获得如下的数据：

（1）如右图是第一次实验中电压表的表盘情况，上述

表格中有2处不完整，请你填写完整。此时小灯泡

15

的电功率为W。

（2）通过表格看出，小灯泡电阻随电压变化的关系可以用下列图像来表示。

R R R R

A B C D

14.如图18所示，请你从实验器材中任选一件连入金属夹A．B之间组成电路，并进行实验。

（1）你所要进行的实验，目的是什么？

（2）该实验中滑动变阻器的作用是什么？（写出一条即可）

15．（04贵阳实验区）（实验探究题）测量一只额定电压为3.8V的小灯泡的电功率（电源电压为6V）

⑴这个实验的依据是。

(2)实验中要收集三次证据，这三次证据是用调节电阻的方法，测出灯

泡两端的电压分别在U稍高于3.8V、稍低于3.8V、U V三种情况下的电流，从而分别算出灯泡在这三种情况下的电功率。

(3)如果线路连接完好，在闭合开关时，小灯泡亮一下又突然熄灭，这种现象可能是

什么原因造成的？

专题七电阻电功率的测量训练（答案）

1.(1) 3 (2) 0～15 (3) 滑动变阻器；3.8

2.（1）略（2）2.5 0.24 0.6

3.（1）断开（2）0.1 （3）移动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.3A，读出电压表的示数为U。（4）P＝0.3U （5）电源的电压过低

4.（1）电压表电流表（2）断开 b

（3）

5.（1）a实验仪器 b 实验结论（2）没有多次测量求平均值

（3）a保护电路 b改变电阻两端的电压 c改变电路中的电流

（4）a电流表的量程选小了 b存在短路现象 c电源电压太大。

6.a电流表的正负接线柱接反了 b电压表的量程选小了 c滑动变阻器接成了定值电阻。

7.断路或e、f间断路或灯丝断了

滑动变阻器连入电路的电阻太小

短路（或e、f间短路）

8.

9.②b ③S3 ④S3 S2 电阻箱R0的阻值电阻箱

10.〈1〉

〈2〉按电路图连接电路，闭合开关，分别读出两电流表的示数I1、I2，则电源电压U=I1R0，所以Rx=U/I2= I1R0/I2

11．(1)如右图；(2)滑动变阻器, 先变大后变小；(3) 不

能, 滑动变阻器的功率没有变小；

(4)20, 定值电阻的阻值应小于滑动变阻器的阻值；

12.(1) ①连接电路时,开关是闭合的

②滑动变阻器连入的电阻不是最大

③电压表接了大量程

（2）电压表的示数为2.5V 1.3

13．

（1）2.1 7.0 0.63 （2）C

14．（1）选定值电阻：研究电流跟电压的关系

选小灯泡L：测小灯泡电阻或测小灯泡电功率

选未知电阻：测未知电阻的阻值

（2）①保护电路

②改变定值电阻（或小灯泡L、未知电阻）两端电压

③改变电路中的电流

15．⑴电功率公式P=UI (2) 滑动变阻器等于3.8

(3)两种可能：A．接入电路的滑动变阻器电阻为零或因其他原因造成灯泡两端电压超过

其额定电压。

B．灯泡冷态电阻较小，开关闭合时电流较大，根据P=I2R，可能会导致灯

丝烧断。