伏安法测电阻及多种方法的扩展.ppt

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1、第3节 电阻的测量,知识回顾：,1、电路的三个基本物理量：物理量：，测量工具：物理量：，测量工具：物理量：，测量工具：,电流 I,电压 U,电阻 R,2、欧姆定律,变形式：、。,I=U/R,U=IR,R=U/I,一段导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。,表达式：,内容：,实验设计,核心电路：,添加必要元件：,完善电路：,1、,一、伏安法测电阻,实验目的,2、实验原理,3、实验器材,用电压表、电流表间接测电阻,电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。,电路图,实物图,4、实验电路图和实物图,1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节

2、滑动变阻器到阻值最大端；2）闭合开关，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；3）根据公式 计算出R 的值，并记录在表格中。4）调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R 的值。,5、实验步骤,实验记录表格,实验数据记录,上表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值应为_,4.5,4.7,4.7,4.6,用伏安法测电阻,强调：对于定值电阻要多次测量 求平均值以减小误差。,0.22,0.42,0.32,4.6,1）连接电路时，开关应，滑动变阻器应。2）滑动变阻器的作用：A、；B、。3）本实验中多次测量的目的是：。,断

3、开,处于最大阻值位置,改变电路中的电压或电流大小,限制电流、保护电路,多次测量求平均值从而减小误差,6、注意事项,？如果不是定值电阻而是一个小灯泡应如何测量？和定值电阻有什么不同？,相似点：,原理、电路图、器材、过程,不同点：,小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故不能求平均值。,实物图,电路图,实验电路图和实物图,解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。,某同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。,数据分析,注意：不能对灯泡的电阻求平均值,课堂练习,现有下列器材，电流表（00.6A 03A）、电压表（03V 0-15V）、

4、滑动 变阻器（010欧 2A）、4V电源、待测电 阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为6欧左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。（1）试画出电路图；（2）电流表的量程应为 电压表的量为；（3）下列步骤的合理排列顺序为。A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中 C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数 E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G 根据电路图连接电路 H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,00.6A,03V,E F G AH D B E C,在测量阻值约为5的定值电阻Rx的实验中，小

5、明和小亮用图13所示的器材进行实验。(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。(2)小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他操作中的两处错误是 和。(3)改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流两次测得的电阻值分别为R1=5.1，R2=5.3。第三次测量时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图14所示，则R3=，实验测得值应为Rx=。,没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,连接电路时开关没有断开,5.2,5.2,小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V字样。(1)图16是小亮未连接好的电路

6、，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整：,(2)电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值记录在表格中。小灯泡正常工作时的电阻为。小亮从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响电阻变化的主要因素是。,10,温度,变阻器滑片放阻值最大 目光检查有无短路 试触检查是否工作正常,开关和变阻器靠近右手 电流和电压表尽量靠近 摆放合理，不出交叉线,断开开关 先连串联，再连并联 注意电表的正负接线柱,重温实验过程,电路连接：,摆,连,检,实验过程,电路连接：,摆,连,调,检,故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。,判断：电压表和电流表的量程可能都选择过大；电源电压可能过低。,故障1：电流表

7、与电压表的指针反向偏转。,判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反,实验过程,电路连接：,摆,连,调,检,故障3：电流表指针超过最大值。,判断：量程可能选择过小；电路中可能出现短路。,故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。,判断：滑动变阻器没有“一上一下”连接。,实验过程,电路连接：,摆,连,调,检,故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。,判断：滑动变阻器阻值太大。接触不良或灯丝等断开 电源等原件可能损坏；,故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。,判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良,实验过程,电路连接：

8、,摆,连,调,检,故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，而电压表的示数却减小了。,判断：将电压表错接在了滑动变阻器两端。,故障8：开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。,判断：灯泡短路,实验过程,测量与计算：,摆,连,调,检,测,算,2.0,2.5,3.0,0.34,0.4,0.46,5.9,6.3,6.5,注意：平均值的处理,专题：多种方法测电阻,2012中考物理第一轮章节复习,二、多种方法测电阻1.伏安法2.双伏法或单伏法3.双安法或单安法4.等效替代法,2.双伏法：（1）器材：符合要求的电源（电压未知）、R0（阻值已知）、Rx（待测电阻）、开关一个、两块电压表、导线

9、若干；请用以上器材测出Rx的阻值。（2）分析：因没给电流表，不能直接测出电流。所以要想办法测出通过Rx的电流是解决问题的关键。又因R0已知，用电压表可测出R0两端电压，利用公式I=U/R可测通过R0的电流。怎样连接电路可用通过R0的电流代替Rx中的电流？,Rx（待测电阻）、R0（阻值已知）串联,（3）电路图：,(1),(2),(3),（4）步骤：情况一,a.电压表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关，测出R0和Rx两端电压分别为U0和Ux，并记录在表格中。断开开关。,（5）表达式：,（4）步骤：情况二,a.电压表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关，测出Rx和电源两端电压分别为Ux和U

10、，并记录在表格中。断开开关。,（5）表达式：,（4）步骤：情况三,a、电压表调零，并按电路图连好电路；,b、闭合开关，测出R0和电源两端电压分别为U0和U，并记录在表格中。断开开关。,（5）表达式：,3.单伏法：（1）器材：符合要求的电源（电压未知）、R0（阻值已知）、Rx（待测电阻）、开关两个、一块电压表、导线若干；请用以上器材测出Rx的阻值。（不能拆改电路）（2）分析：因没给电流表，不能直接测出电流。所以要想办法测出通过Rx的电流是解决问题的关键。又因R0已知，用电压表可测出R0两端电压，利用公式I=U/R可测通过R0的电流。怎样连接电路可用通过R0的电流代替Rx中的电流？若拆改可二次测量

11、；若不能拆改电路，怎样测出Rx或R0两端电压？,串联,通过开关的通断来完成,（3）电路图：,或,(4)步骤：情况一,a.电压表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S1，断开开关S2，记录电压表的示数为U；,c.闭合开关S2，断开开关S1，记录电压表的示数为Ux；,（5）表达式：,(4)步骤：情况二,a.电压表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S1，断开开关S2，记录电压表的示数为U；,c.闭合开关S2，断开开关S1，记录电压表的示数为U0；,（5）表达式：,（5）器材：符合要求的电源（电压未知）、已知最大阻值为R，的滑动变阻器、Rx（待测电阻）、开关一个、一块电压表、导线若干；请用以

12、上器材测出Rx的阻值。（不能拆改电路）,如图所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片位于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。,4.双安法：（1）器材：符合要求的电源（电压未知）、R0（阻值已知）、Rx（待测电阻）、开关一个、两块电流表、导线若干；请用以上器材测出Rx的阻值。（2）分析：因没给电压表，不能直接测出电压。所以要想办法测出Rx两端的电压是解决问题的关键。又因R0已知，用电流表可测出R0中的电流，利用公式U=IR可测出R0两端的电压。怎样连接电路可用R0两端的电压代替Rx两端的电压？,Rx（待测电阻）、R0（阻值已知）并联,（3）电路图：,(1),(2)

13、,(3),（4）步骤：情况一,a.电流表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S，记录电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2;,（5）表达式：,（4）步骤：情况二,a.电流表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S，记录电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2;,（5）表达式：,（4）步骤：情况三,a.电流表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S，记录电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2;,（5）表达式：,5.单安法：（1）器材：符合要求的电源（电压未知）、R0（阻值已知）、Rx（待测电阻）、开关两个、一块电流表、导线若干；请用以上器材测出Rx的阻值。（不能拆改电路）（2）分析：

14、因没给电压表，不能直接测出电压。所以要想办法测出Rx两端的电压是解决问题的关键。又因R0已知，用电流表可测出R0中的电流，利用公式U=IR可测出R0两端的电压。怎样连接电路可用R0两端的电压代替Rx两端的电压？若可拆改，则进行二次测量，若不能拆改电路，怎样测出Rx或R0中的电流？,并联,通过开关的通断来完成,（3）电路图：,(1),(2),(4),(3),（4）步骤：情况一,a.电流表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S1和S 2，记录电流表A的示数为I；,C.闭合开关S1，断开开关S2，记录电流表A的示数为I0；,（5）表达式：,（4）步骤：情况二,a.电流表调零，并按电路图连好电路；

15、,b.闭合开关S1和S 2，记录电流表A的示数为I；,C.闭合开关S1，断开开关S2，记录电流表A的示数为Ix；,（5）表达式：,(4)步骤：情况三,a.如图所示连接电路，闭合两开关，记下电流表示数I1；,b.断开开关S，记下电流表示数I2。,（5）表达式：,(4)步骤：情况四,a.电流表调零，并按电路图连好电路；,b.闭合开关S，滑片移至A端(R0未接入电路)，记录电流表测出电流IAc.滑片移至B端，RX与R0串联，记录电流表测出电流IB,（5）表达式：,二.利用替代法测电阻：1.替代法：在物理学中，当一个物体的某个物理量无法直接测量时，可用另一个物体去替代这个物体进行测量，这种方法叫做替代

16、法。2.电路图：其中：Rx是未知电阻 R0是电阻箱 R是滑动变阻器,3.步骤：（1）电流表调零，按图连好电路；（2）闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为I;（3）保持滑片位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，调节电阻箱的旋钮，使电流表示数仍为I;（4）读出电阻箱的示数，即是未知电阻Rx的阻值。,3.步骤：（1）电流表调零，按图连好电路；（2）闭合S1，将S2拨到a，记下电压表示数U。（3）再将S2拨到b，调节电阻箱的阻值，使电压表示数与U相等，这时电阻箱的示数即与被测电阻的阻值相等。（4）读出电阻箱的示数，即是未知电阻Rx的阻值。,例题讲解：,例1、现有下列器材，电流表（00.6A 0

17、3A）、电压表（03V 0-15V）、滑动 变阻器（010欧 2A）、4V电源、待测电 阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为6欧左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。（1）试画出电路图；（2）电流表的量程应为 电压表的量为；（3）下列步骤的合理排列顺序为。A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中 C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数 E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G 根据电路图连接电路 H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,00.6A,03V,E F G AH D B E C,例2

18、：某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在36V的电路中时，通过的电流是0.5A,问它能否可接在220V的电路中使用？,解:,因为：I22A,所以这电阻不能接在220V的电路中使用。,答:略。,sTs,欧姆定律的应用,练习：如图3所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为(),A.电压表示数变大、电流表示数变小 B.电压表示数变大、电流表示数变大 C.电压表示数变小、电流表示数变大 D.电压表示数变小、电流表示数变小,变化电路的分析,D,图3,练习：如图4所示电路中，电源电压为6V，开关S闭合后，灯L不发光。用电压表测得电阻R两端的电压 为6V，这说明:（）A、灯L和电阻R均完好 B、灯L完好而电阻R断了 C、灯L断路而电阻R完好 D、灯L和电阻R都断路,B,电路故障分析,S,图4,练习：如图5所示，电源电压保持不变，R1=30，电流表A1的示数为0.4A，A2的示0.8A，求电源电压和R2的 阻值各为多少？电路的总电流为多少？,解:,I总=I1+I2=0.4A+0.8A=1.2A,答:略,图5,并联电路的计算,电源电压保持不变,R1=R2=R3=20,当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求：1）电源电压 2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？,