1、 第十七章第十七章 第第3 3节、电阻的测量节、电阻的测量1.欧姆定律的内容是什么？欧姆定律的内容是什么？2.欧姆定律的公式是什么？欧姆定律的公式是什么？3.变形公式是什么？变形公式是什么？4.4.有人根据公式有人根据公式R=U/IR=U/I跟公式跟公式I=U/RI=U/R在形式上相似在形式上相似，说，说“电阻电阻R R跟电压成正比，跟电流成反比跟电压成正比，跟电流成反比。”你认为这种说法对吗？为什么？你认为这种说法对吗？为什么？复习：复习：I=URR=UIU=IR导体中的电流，与导体两端电压成导体中的电流，与导体两端电压成正比正比，与导体自身电阻成与导体自身电阻成反比反比。不对。因为电阻是导
2、体本身的一种性质，它只跟导不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。关。RRAVR练习：练习：如图所示，用电压表测得电阻如图所示，用电压表测得电阻R R两端的电压两端的电压是是2V2V时，电流表测得流过电阻时，电流表测得流过电阻R R的电流是的电流是0.2A0.2A，则，则R R的阻值为多少？的阻值为多少？伏安法伏安法测电阻测电阻R=UI=2V0.2A=10VA讨论：讨论：根据上面结算，思考：如何测量一个定值根据上面结算，思考：如何测量一个定值电阻的阻值电阻的阻值?请画出测量的电路图。请画
3、出测量的电路图。用电压表、电流表间接测电阻用电压表、电流表间接测电阻 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。开关、导线、待测电阻。一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻实验目的实验目的实验原理实验原理实验器材实验器材R=UIAVRRS电路图电路图 实物图实物图 实验电路图和实物图实验电路图和实物图设计实验设计实验 为了减小误差，实验测量中要改变待测电阻两端为了减小误差，实验测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，根据每次电压及的电压，多次测量电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出电阻的平均值。电流的值算出电阻，最后
4、求出电阻的平均值。在伏安法在伏安法测电阻中，测电阻中，常用滑动变常用滑动变阻器来改变阻器来改变待测电阻两待测电阻两端的电压。端的电压。1 1写出你的实验步骤及实验数据记录表格；写出你的实验步骤及实验数据记录表格；2 2按电路图连接电路，并进行测量；按电路图连接电路，并进行测量；3 3将测量的数据记录在自己设计的记录表将测量的数据记录在自己设计的记录表中；中；4 4根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；值；5 5多测几组数据，看看测得的电阻值是否一多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。样。实验要求实验要求1调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电调节电流表、
5、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；路图连接实物。调节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置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数、电压表的示数U，并，并记录在表格中；记录在表格中；3根据公式根据公式 计算出计算出R 的值，并记录在的值，并记录在表格中。表格中。4调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电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，并计算流及两端的电压，再测几组数据，并计算R 的值。的值。实验步骤实验步骤R=UI4 4、实验记录：、实验
6、记录：次序次序U(伏伏)I(安安)R(欧欧)R的平均值的平均值(欧欧)123（1 1）如何减小误差：如何减小误差：R=R1+R2+Rnn（2 2）滑动变阻器的作用：滑动变阻器的作用：改变电路中的电流和电压改变电路中的电流和电压,便于多次测量求平便于多次测量求平均值减小误差。均值减小误差。保护电路；保护电路；多次测量求平均值多次测量求平均值1 1）连接电路时，开关应）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器，滑动变阻器应应 。2 2）滑动变阻器的作用：）滑动变阻器的作用：A A、；B B、。3 3）本实验中多次测量的目的是：）本实验中多次测量的目的是：。断开断开处于最大阻值位置处于最大阻值位置改变电路中
7、的电压或电流大小改变电路中的电压或电流大小保护电路保护电路多次测量求平均值从而减小误差多次测量求平均值从而减小误差注意事项注意事项待测电阻大约待测电阻大约10欧左右欧左右1 1、这个实验做三次的目的是什么？、这个实验做三次的目的是什么？这和研究电流与电压、电阻间关这和研究电流与电压、电阻间关 系的两次实验的目的有何不同？系的两次实验的目的有何不同？3 3、闭合开关，滑片向右移，两表的示数怎样变化？、闭合开关，滑片向右移，两表的示数怎样变化？若出现若出现电流表示数变大，电压表示数变小，是何原因？电流表示数变大，电压表示数变小，是何原因？5 5、第三次实验所测得的电阻值偏大，原因可能是什么？、第三
8、次实验所测得的电阻值偏大，原因可能是什么？4 4、实验过程中，闭合开关，电流表指针不动，电压表的、实验过程中，闭合开关，电流表指针不动，电压表的 指针明显的偏转的原因是什么？指针明显的偏转的原因是什么？二、实验分析：二、实验分析：2 2、此实验滑动变阻器的作用是什么？这和研究电流与电、此实验滑动变阻器的作用是什么？这和研究电流与电 压、电阻间关系的两次实验的目的有何不同？压、电阻间关系的两次实验的目的有何不同？分析：第三次导体的温度高，电阻变大分析：第三次导体的温度高，电阻变大分析：接入电阻变大，电流表示数变小，电压表示数变小分析：接入电阻变大，电流表示数变小，电压表示数变小分析：电压表与滑动
9、变阻器并联了分析：电压表与滑动变阻器并联了分析：定值电阻断路分析：定值电阻断路实验次序实验次序电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻R/（1）20.2（2）2.50.25（3）30.281 1、下表是某同学的实验记录下表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值则被测电阻的阻值 应为应为_101010.610.2分析比较实验数据，你还能得到什么结论？分析比较实验数据，你还能得到什么结论？答：答：R一定时，一定时，I和和U成正比。成正比。三、巩固练习：三、巩固练习：2 2、某同学用如图来做某同学用如图来做“用伏安法测量电阻用伏安法测量电阻”的实的实 验，电源电压为验，电源电压为6 6伏。各元件完好，且电
10、路连伏。各元件完好，且电路连 接正确。当他刚闭合开关接正确。当他刚闭合开关S S时，发现电压表的时，发现电压表的 读数为读数为6 6伏，则其中的原因为伏，则其中的原因为 。VARxR0滑动变阻器的滑滑动变阻器的滑片在最小值处片在最小值处1 1将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。同样的方法测定小灯泡的电阻。2 2多测几组数据，根据实验数据分别计算出多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，小灯泡的电阻，3 3比较计算出的几个数值，看看每次算出的比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？电阻的大小
11、相同吗？有什么变化规律吗？4 4如果出现的情况和测量定值电阻时不同，如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？与同学交流一下。你如何解释？与同学交流一下。想想做做想想做做实物图实物图 电路图电路图 AVLRS实验电路图和实物图实验电路图和实物图1、断开开关，按电路图连接实物电路。、断开开关，按电路图连接实物电路。2、闭合开关，移动滑片让灯、闭合开关，移动滑片让灯发光正常（发光正常（2.5V），），发光较暗（发光较暗（2V），发光较强（），发光较强（3V），），读取电流表读取电流表和电压表的示数，并记录入表格中。和电压表的示数，并记录入表格中。3、分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻、分
12、别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻记入表格，并分析其电阻不同的原因。记入表格，并分析其电阻不同的原因。4、实验结束，整理实验器材。、实验结束，整理实验器材。实验次实验次序序V灯泡亮灯泡亮度度12.52.50.30.3亮亮22 20.280.28较亮较亮31.51.50.240.24暗暗实验记录表：实验记录表：8.37.1灯泡规格灯泡规格:2.5V,0.3A根据记录的三组数据，分别求出三组对应的根据记录的三组数据，分别求出三组对应的电阻值，并比较不同电流下电阻是否相同。电阻值，并比较不同电流下电阻是否相同。6.3 测小灯泡电阻时多次测量的目的是：测小灯泡电阻时多次测量的目的是：实验的结论是：实
13、验的结论是：寻找灯泡电阻随温度变化的规律寻找灯泡电阻随温度变化的规律灯泡电阻与温度有关。温度越高，电阻灯泡电阻与温度有关。温度越高，电阻越大；温度越低，电阻越小。越大；温度越低，电阻越小。解析：解析：当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。当灯两端电压越大，灯丝电阻越大。原因：原因：当灯两端电压越大，灯丝温度升高。当灯两端电压越大，灯丝温度升高。例例2 某同学用伏安法测小灯泡的电阻，下表为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。记录的实验数据，从中你发现了什么？说明原因。电压电压U/V123电流电流I/A0.220.300.34电阻电阻R/4.556.678.8
14、2二、例题分析二、例题分析实验次数实验次数U/VU/VI/AI/AR R灯灯 /灯泡亮度灯泡亮度10.5 21.031.542.50.130.180.213.85.67.53 3）由本实验你发现了什么由本实验你发现了什么?2 2）思考思考:灯泡由不亮逐渐变为正常发光灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝灯泡灯丝 的温度是否在变化的温度是否在变化?1 1）从实验中可以看出从实验中可以看出:灯丝的电阻值是灯丝的电阻值是_变化的变化的不亮不亮灯丝暗红灯丝暗红微弱发光微弱发光正常发光正常发光0.269.6灯丝（金属导体）的电阻随温度升高而增大灯丝（金属导体）的电阻随温度升高而增大3、下表是测量小灯泡工作
15、时的电阻记录的数据下表是测量小灯泡工作时的电阻记录的数据例例3 在在“测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻”的实验中，某同学在连接电路时，的实验中，某同学在连接电路时，不小心将电流表和电压表接错了不小心将电流表和电压表接错了位置，如图所示。闭合开关可能位置，如图所示。闭合开关可能出现的现象是出现的现象是()A电流表烧坏，电压表示数为电流表烧坏，电压表示数为0B小灯泡烧坏小灯泡烧坏C电流表示数为电流表示数为0，电压表示数为电源电压值，电压表示数为电源电压值 D电流表示数为电流表示数为0，电压表示数为，电压表示数为0C二、例题分析二、例题分析VALRS2小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路小东同学做测
16、量灯泡电阻实验，连接电路后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表后闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数为电源电压。则示数为电源电压。则故障原因可能有几种？故障原因可能有几种？请写出三种灯泡不亮请写出三种灯泡不亮的原因。的原因。（1）电压表串联在电路中了；）电压表串联在电路中了；（2）小灯泡断路；）小灯泡断路；（3）连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。）连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。练一练练一练 4 4）比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻 值有何区别？能否将值有何区别？能否将3 3次电阻的平均值作为小次电阻的平均值作为小 灯泡的电阻？
17、为什么？灯泡的电阻？为什么？较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。不能。不能。因为灯丝发光时温度升高因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差使得电阻相差 较大较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的每次测得的数值是灯丝在不同温度下的 电阻值电阻值,所以不能取平均值。所以不能取平均值。测定值电阻的阻值与测量小灯泡的电阻这两个实验的异同点：测定值电阻的阻值与测量小灯泡的电阻这两个实验的异同点：测量小灯泡的电阻；测量小灯泡的电阻；1.多次测量是为了得出小灯泡电阻随温度多次测量是为了得出小灯泡电阻随温度变化的规律变化的规律。2.实验记录表格中实验记录表格中不能不能
18、出现求平均值一栏。出现求平均值一栏。测量定值电阻的阻值；测量定值电阻的阻值；1.多次测量是为了求平均值减小误差多次测量是为了求平均值减小误差。2.实验记录实验记录表格中表格中没有没有小灯泡亮度一栏，小灯泡亮度一栏，有有求平均值一栏。求平均值一栏。次次数数电压电压/V电流电流/A电阻电阻/平均值平均值/123次次数数电压电压/V电流电流/A灯泡亮灯泡亮度度电阻电阻/123RXAR0U1 1）把滑片滑到最大阻值处，把滑片滑到最大阻值处，记下电流表的示数为记下电流表的示数为I1 所以所以:U=I1（R0+RX)2 2）把滑片滑到最小阻值处，把滑片滑到最小阻值处，记下电流表的示数为记下电流表的示数为I
19、2 所以所以:U=I2RX3 3）所以所以：I1（R0+RX)=I2RX4、若实验中电压表坏了，能否利用现有的器材，若实验中电压表坏了，能否利用现有的器材，在不改变电路连接的情况下，测出导体的电阻在不改变电路连接的情况下，测出导体的电阻 呢？请同学们设计出实验电路图、实验步骤和呢？请同学们设计出实验电路图、实验步骤和 求待测电阻的数学表达式。求待测电阻的数学表达式。RX=IR0I2I1VRXR0U5、若实验中电流表坏了呢？若实验中电流表坏了呢？1 1）把滑片滑到最小阻值处，把滑片滑到最小阻值处，记下电压表的示数为记下电压表的示数为U 所以所以:U=U总总2 2）把滑片滑到最大阻值处，把滑片滑到
20、最大阻值处，记下电压表的示数为记下电压表的示数为UX 所以所以:3 3）所以所以：U0=U总总UX=UUX U0R0IX=I0=UUXR0=RX=UXIXUR0UUX=实验步骤实验步骤:1 1、连接电路，让、连接电路，让R RX X与与R R0 0串联，两个电压表分别测串联，两个电压表分别测 R RX X与与R R0 0两端的电压两端的电压2 2、闭合开关，读出、闭合开关，读出R RX X两端电压和两端电压和R R0 0两端的电压，两端的电压，分别记为分别记为U UX X、U U0 03 3、R RX X=U=UX X/I/IX X=U=UX X/I/I0 0=U=UX X/U/U0 0/R/
21、R0 0整理得整理得R RX X=U=UX XR R0 0/U/U0 06 6、现在给你一只已知阻值的定值电阻现在给你一只已知阻值的定值电阻R R0 0，两个电，两个电 压表、电池、开关、足量的导线，要求测出一压表、电池、开关、足量的导线，要求测出一 只未知电阻的阻值只未知电阻的阻值RxRx，要求：，要求：1 1）画出实验电路图；）画出实验电路图；2 2）简述过程，用已知量和测量的量表示出）简述过程，用已知量和测量的量表示出R RX X 变阻器滑片放阻值最大变阻器滑片放阻值最大 目光检查有无短路目光检查有无短路 试触检查是否工作正常试触检查是否工作正常 开关和变阻器靠近右手开关和变阻器靠近右手
22、 电流和电压表尽量靠近电流和电压表尽量靠近 摆放合理，不出交叉线摆放合理，不出交叉线 断开开关，电源正到负断开开关，电源正到负 先连接串联，再连并联先连接串联，再连并联 注意电表的正负接线柱注意电表的正负接线柱实验过程实验过程p 电路连接：电路连接：SPRx摆摆连连检检实验过程实验过程p 电路连接：电路连接：摆摆连连调调检检SPRx故障故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。电流表和电压表的指针偏转角度很小。判断：判断：电压表和电流表的量程可能都选择过大；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。电源电压可能过低。故障故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。电流表与电压表的指针反向
23、偏转。判断：判断：电流表和电压表的电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反接线柱接反实验过程实验过程p 电路连接：电路连接：摆摆连连调调检检SPRx故障故障3：电流表指针超过最大值。电流表指针超过最大值。判断：判断：量程可能选择过小；量程可能选择过小；电路中可能出现短路。电路中可能出现短路。故障故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。判断：判断：滑动变阻器没有滑动变阻器没有“一上一下一上一下”连接。连接。实验过程实验过程p 电路连接：电路连接：摆摆连连调调检检SPRx故障故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。闭合开关，灯泡不亮
24、，电流表、电压表无示数。判断：判断：滑动变阻器阻值太大。滑动变阻器阻值太大。接触不良或灯丝等断开接触不良或灯丝等断开 电源等原件可能损坏；电源等原件可能损坏；故障故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，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）。电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。判断：判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良实验过程实验过程p 电路连接：电路连接：摆摆连连调调检检SPRx故障故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯泡变亮了，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
25、小了。而电压表的示数却减小了。判断：判断：将电压表错接在了滑动变阻器两端。将电压表错接在了滑动变阻器两端。故障故障8：开关闭合开关闭合,灯不亮灯不亮,电流表有示数电流表有示数,电压表无示数。电压表无示数。判断：判断：灯泡短路灯泡短路千方百计测电阻千方百计测电阻等效法测电阻等效法测电阻双伏法测电阻双伏法测电阻伏关法测电阻伏关法测电阻伏滑法测电阻伏滑法测电阻双安法测电阻双安法测电阻安关法测电阻安关法测电阻安滑法测电阻安滑法测电阻方法的拓展方法的拓展p 等效法测电阻等效法测电阻 RXR0AS1S2RRXR0VRS1S2步骤一：步骤一：闭合闭合S S1 1，测出电流（电压）表示数，测出电流（电压）表示
26、数I I1 1(U(U1 1)步骤二：步骤二：断开断开S S1 1，闭合闭合S S2 2，调节变阻箱，使，调节变阻箱，使I I2 2(U(U2 2)=I)=I1 1(U(U1 1)步骤三：步骤三：读出变阻箱阻值读出变阻箱阻值R R0 0，R RX X=R=R0 0方法的拓展方法的拓展p 双伏法测电阻双伏法测电阻 RXR0VVRXR0VVl 原理：原理：l 表达式：表达式：00RRUUXX00RUURXX0RUUURXXXl 电路图：电路图：方法的拓展方法的拓展p 伏关法测电阻伏关法测电阻 l 原理：原理：l 表达式：表达式：00RRUUXX0RUUURXXXRXVR0l 电路图：电路图：方法的
27、拓展方法的拓展p 伏滑法测电阻伏滑法测电阻 l 原理：原理：l 表达式：表达式：00RRUUXX0RUUURXXXl 电路图：电路图：RXVRp方法的拓展方法的拓展p 双安法测电阻双安法测电阻 l 原理：原理：l 表达式：表达式：XXRRII00l 电路图：电路图：RXR0AARXR0AA00RIIRXX0RIIIRXXX方法的拓展方法的拓展p 安关法测电阻安关法测电阻 l 原理：原理：l 表达式：表达式：l 电路图：电路图：XXRRII00RXR0A000RIIIRX方法的拓展方法的拓展p 安滑法测电阻安滑法测电阻 l 原理：原理：l 表达式：表达式：l 电路图：电路图：RXARppXRIIIR左右左-)(PXRRIU左XRIU右实验原理：实验原理：需测量物理量：需测量物理量：实验电路图：实验电路图：滑动变阻器作用：滑动变阻器作用：
