第3節(jié) 電阻的測量 學(xué)習(xí)目標(biāo)知 識 與 技 能 1.具 有 初 步 的 實 驗 操 作 技 能 ， 會 使 用 電 流 表 和 電 壓 表 測 電 阻 .2.會 記 錄 實 驗 數(shù) 據(jù) ， 知 道 簡 單 的 數(shù) 據(jù) 處 理 方 法 ， 會 寫 簡 單 的實 驗 報 告 ， 會 用 科 學(xué) 術(shù) 語 、 簡 單 圖 表 等 描 述 實 驗 結(jié) 果 .3.通 過 使 用 滑 動 變 阻 器 ， 進 一 步 理 解 滑 動 變 阻 器 在 電 路 中 的作 用 ， 鞏 固 滑 動 變 阻 器 的 正 確 使 用 方 法 .過 程 與 方 法 1.通 過 測 量 小 燈 泡 的 電 阻 ， 了 解 歐 姆 定 律 的 應(yīng) 用 .2.讓 學(xué) 生 根 據(jù) 實 驗 課 題 選 擇 儀 器 、 設(shè) 計 實 驗 、 制 定 實 驗 操作 方 案 等 ， 培 養(yǎng) 學(xué) 生 的 實 驗 能 力 .情 感 、 態(tài) 度與 價 值 觀 1.通 過 學(xué) 生 自 己 的 設(shè) 計 、 操 作 、 分 析 、 總 結(jié) ， 培 養(yǎng) 學(xué) 生 實事 求 是 的 科 學(xué) 態(tài) 度 和 周 密 、 嚴 謹 的 科 學(xué) 思 維 方 法 ， 養(yǎng) 成 良好 的 學(xué) 習(xí) 習(xí) 慣 .2.在 共 同 完 成 的 操 作 及 實 驗 過 程 中 ， 培 養(yǎng) 同 學(xué) 之 間 相 互 協(xié)作 的 團 隊 精 神 . 學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)重點學(xué)具準(zhǔn)備干 電 池 組 （ 帶 盒 ） 或 學(xué) 生 電 源 、 電 壓 表 、 電 流 表 、帶 燈 座 的 小 燈 泡 （ 或 定 值 電 阻 ） 、 開 關(guān) 、 滑 動 變阻 器 、 導(dǎo) 線 若 干 、 多 媒 體 課 件 等 。利 用 電 流 表 、 電 壓 表 測 量 小 燈 泡 的 電 阻自 行 設(shè) 計 科 學(xué) 、 完 整 的 實 驗 操 作 方 案 如 何 測 電 阻燈 泡 的 電 阻 是 多 大 呢 ？ 1 電 流 可 以 用 電 流 表 測 量 ， 電 壓 可 以 用 電 壓 表 測 量 。 那么 ， 用 什 么 方 法 測 量 電 阻 呢 ？ 2 如 何 運 用 歐 姆 定 律 找 到 間 接 測 出 導(dǎo) 體 的 電 阻 的 方 法 ？I = UR R= UI 伏 安 法 測 電 阻A VR S 如 圖 所 示 用 電 流 表 測 量 測出 電 流 ， 用 電 壓 表 測 量 測 出 電壓 ， 再 通 過 算 出 電 阻值 的 方 法 叫 伏 安 法 測 電 阻 。R = UI 實 際 測 量 中 要 利 用 滑 動 變 阻 器 改 變 待 測 電 阻 兩 端 的 電壓 ， 多 次 測 量 電 壓 及 電 流 的 值 。 用 電 壓 表 、 電 流 表 間 接 測 電 阻 實 驗 目 的實 驗 原 理 R = UI電 源 、 電 壓 表 、 電 流 表 、 滑 動 變 阻 器 、開 關(guān) 、 導(dǎo) 線 、 待 測 電 阻 。實 驗 器 材 A VR RS繪 制 電 路 圖 并 連 接 電 路 進 行 實 驗 1 調(diào) 節(jié) 電 流 表 、 電 壓 表 的 指 針 到 零 刻 度 ； 按 電 路 圖 連接 實 物 ； 調(diào) 節(jié) 滑 動 變 阻 器 到 阻 值 最 大 端 。 2 閉 合 開 關(guān) ， 調(diào) 節(jié) 滑 動 變 阻 器 的 滑 片 至 適 當(dāng) 位 置 ， 分別 讀 出 電 流 表 的 示 數(shù) I、 電 壓 表 的 示 數(shù) U， 并 記 錄 在 表 格 中 ； 3 根 據(jù) 公 式 計 算 出 R 的 值 ， 并 記 錄 在 表 格 中 。實 驗 視 頻 ： 測 電 阻R= UI 讀 數(shù) 時 ， 眼 睛 正 對 刻 度 線 ，確 保 讀 數(shù) 正 確 。 1.3 0.220.92 0.160.78 0.14 5.905.755.574 調(diào) 節(jié) 滑 動 變 阻 器 的 滑 片 改 變 待 測 電 阻 中 的 電 流 及兩 端 的 電 壓 ， 再 測 幾 組 數(shù) 據(jù) ， 并 計 算 R 的 平 均 值 。 外 接 法 ： 如 圖 甲 所 示 ， 在 外 接 法 中 ， 電 壓 表 的 示 數(shù) 表 示待 測 電 阻 R兩 端 的 電 壓 UR、 電 流 表 的 示 數(shù) 表 示 通 過 電 阻 R和電 壓 表 的 總 電 流 ， 即 I=IR+IV， 待 測 電 阻 值 應(yīng) 為 R真 =UR/IR，而 測 出 來 的 電 阻 值 R測 =UR/I， 由 于 I IR， 所 以 R測 R真 ， 即測 得 的 電 阻 值 比 真 實 值 偏 小 .接 線 方 法 內(nèi) 接 法 ： 如 圖 乙 所 示 ， 在 內(nèi) 接 法 中 ， 電 流 表 的 示 數(shù) 表 示通 過 R中 的 電 流 IR， 電 壓 表 的 示 數(shù) 表 示 電 阻 R兩 端 電 壓 UR與電 流 表 兩 端 電 壓 UA之 和 ， 即 U=UR+UA.根 據(jù) I=U/R， 待 測 電阻 值 應(yīng) 為 R真 =UR/IR， 而 測 量 的 電 阻 值 R測 =U/IR， 因 為 U UR，使 R測 R真 ， 即 測 量 值 比 真 實 值 偏 大 . 1 將 上 述 實 驗 中 的 定 值 電 阻 換 成 小 燈 泡 ， 用 同 樣 的 方法 測 定 小 燈 泡 的 電 阻 。 2 多 測 幾 組 數(shù) 據(jù) ， 根 據(jù) 實 驗 數(shù) 據(jù) 分 別 計 算 出 小 燈 泡 的電 阻 。 3 比 較 計 算 出 的 幾 個 數(shù) 值 ， 看 看 每 次 算 出 的 電 阻 的 大小 相 同 嗎 ？ 有 什 么 變 化 規(guī) 律 嗎 ？ 4 如 果 出 現(xiàn) 的 情 況 和 測 量 定 值 電 阻 時 不 同 ， 你 如 何 解釋 ？ 與 同 學(xué) 交 流 一 下 。想 想 做 做 A VL RS實 驗 電 路 圖 和 實 物 圖 實 驗 視 頻 ： 測 小 燈 泡 電 阻 燈 泡 的 電 阻 隨 電 壓 的 增 大 而 增 大 ， 因 為 燈 泡 的 電 壓 越大 ， 燈 泡 越 亮 ， 燈 絲 溫 度 越 高 ， 其 電 阻 值 就 越 大 ， 即 燈 絲的 電 阻 隨 溫 度 的 變 化 而 變 化 . 在 物 理 實 驗 中 選 擇 實 驗 器 材 ， 不 但 要 考 慮 需 要 哪 些 實 驗器 材 ， 還 要 考 慮 實 驗 器 材 的 規(guī) 格 和 性 能 .如 ： 電 源 電 壓 、 儀表 量 程 、 滑 動 變 阻 器 的 最 大 阻 值 和 允 許 通 過 的 最 大 電 流 。（ 3） 在 不 能 估 測 電 流 、 電 壓 值 時 ， 先 用 大 量 程 試 觸 ， 由 指 針 的 偏轉(zhuǎn) 程 度 確 定 是 否 在 小 量 程 范 圍 內(nèi) ， 能 用 小 量 程 的 盡 量 改 接 小 量 程 ， 這樣 讀 數(shù) 更 準(zhǔn) 確 .（ 2） 電 流 表 的 量 程 ： 電 流 表 的 最 大 測 量 值 要 大 于 電 路 中 的 最 大 電流 ， 為 了 減 小 測 量 誤 差 ， 在 不 超 過 的 情 況 下 ， 盡 量 選 用 小 量 程 .（ 1） 滑 動 變 阻 器 ： 滑 動 變 阻 器 的 最 大 阻 值 應(yīng) 略 大 于 或 接 近 待 測 電阻 的 阻 值 ， 允 許 通 過 的 最 大 電 流 要 大 于 電 路 中 的 最 大 電 流 .實 驗 器 材 及 選 擇 測 電 阻 的 其 他 方 法 0 0 x xIR RI先 閉 合 S1， 斷 開 S2， 測 出 通 過 R0的電 流 I0； 再 斷 開 S1， 閉 合 S2， 測 出通 過 Rx的 電 流 Ix.（ 1） 安 阻 法 測 電 阻 ： （ 2） 伏 阻 法 測 電 阻 ：2 01 2x UR RU U 閉 合 開 關(guān) S1和 S2， 記 下 電 壓 表 示 數(shù)U1； 斷 開 開 關(guān) S2， 閉 合 開 關(guān) S1， 記下 電 壓 表 示 數(shù) U2. 1 02x UR RU（ 3） 雙 伏 法 測 電 阻 ：將 電 壓 表 V1并 聯(lián) 接 在 Rx兩 端 ， 測 出電 阻 Rx兩 端 的 電 壓 U1， 將 電 壓 表 V2并 聯(lián) 接 在 R0兩 端 ， 測 出 電 阻 R0兩 端的 電 壓 U2. 0 0 x xIR RI（ 4） 雙 安 法 測 電 阻 ：將 電 流 表 A1接 在 電 阻 Rx所 在 支 路 ，測 出 通 過 Rx的 電 流 Ix； 將 電 流 表 A2接 在 電 阻 R0所 在 支 路 ， 測 出 通 過 R0的 電 流 I0. （ 5） 等 效 替 代 法 測 電 阻 ：將 開 關(guān) S接 在 a點 ， 讀 出 電 流 表 的 示數(shù) 為 I， 將 開 關(guān) S接 在 b點 ， 調(diào) 節(jié) 電阻 箱 ， 使 電 流 表 的 示 數(shù) 仍 為 I， 讀出 電 阻 箱 的 示 數(shù) R.Rx = R 【 例 】 如 圖 所 示 ， 是 某 同 學(xué) 設(shè) 計 的 測 電 阻 的 實 驗 電 路 .閉 合 開關(guān) ， 觀 察 到 電 流 表 、 電 壓 表 的 指 針 均 稍 有 偏 轉(zhuǎn) ， 產(chǎn) 生 這 一 現(xiàn)象 的 原 因 可 能 是 （ ）A.滑 動 變 阻 器 短 路B.滑 動 變 阻 器 連 入 電 路 中 的 阻 值 較 大C.定 值 電 阻 斷 路D.定 值 電 阻 的 阻 值 較 大解 析 ： 兩 個 電 表 選 用 的 量 程 都 是 小 量 程 ， 它們 的 示 數(shù) 都 很 小 ， 說 明 電 路 中 的 電 流 很 小 ，阻 值 很 大 ， 定 值 電 阻 兩 端 的 電 壓 很 小 。電 壓 表 示 數(shù) 會 很 大電 壓 表 示 數(shù) 會 很 大定 值 電 阻 兩 端 電 壓 會 很 大B 1 小 英 按 圖 甲 所 示 的 電 路 圖 連 接 實 驗 電 路 ， 測 量 電 阻R 的 阻 值 。 閉 合 開 關(guān) S， 調(diào) 節(jié) 滑 動 變 阻 器 的 滑 片 P 后 ， 觀 察到 電 壓 表 和 電 流 表 的 示 數(shù) 分 別 如 圖 乙 、 丙 所 示 ， 則 電 流 表的 示 數(shù) 為 A， 電 阻 R的 阻 值 為 。0.4 5 解 析 ： 當(dāng) 燈 兩 端 電 壓 越 大 ， 燈 絲 電 阻 越 大 。原 因 ： 當(dāng) 燈 兩 端 電 壓 越 大 ， 燈 絲 溫 度 升 高 。 2 某 同 學(xué) 用 伏 安 法 測 小 燈 泡 的 電 阻 ， 下 表 為 記 錄 的 實驗 數(shù) 據(jù) ， 從 中 你 發(fā) 現(xiàn) 了 什 么 ？ 說 明 原 因 。電 壓 U/V 1 2 3電 流 I/A 0.22 0.30 0.34電 阻 R/ 4.55 6.67 8.82 3 在 “ 測 量 小 燈 泡 的 電 阻 ” 的 實驗 中 ， 某 同 學(xué) 在 連 接 電 路 時 ， 不 小 心 將電 流 表 和 電 壓 表 接 錯 了 位 置 ， 如 圖 所 示 。閉 合 開 關(guān) 可 能 出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象 是 ( ) A 電 流 表 燒 壞 ， 電 壓 表 示 數(shù) 為 0 B 小 燈 泡 燒 壞 C 電 流 表 示 數(shù) 為 0， 電 壓 表 示 數(shù) 為 電 源 電 壓 值 D 電 流 表 示 數(shù) 為 0， 電 壓 表 示 數(shù) 為 0C V AL RS 伏 安 法測 電 阻特 殊 方 法 測 電 阻 實 驗 原 理 R=U/I實 驗 電 路 圖實 驗 步 驟 及 注 意 事 項電阻的測量 1.從 課 后 習(xí) 題 中 選 取 ；2.完 成 練 習(xí) 冊 本 課 時 的 習(xí) 題 。 1.實 驗 電 路 圖 要 由 學(xué) 生 自 己 設(shè) 計 得 出 ， 待 畫 出 電 路 圖 后 ， 還 要問 為 什 么 這 樣 設(shè) 計 ， 這 是 很 關(guān) 鍵 的 ， 有 的 學(xué) 生 看 書 上 這 樣 畫 ， 他 就這 樣 畫 ， 而 說 不 出 為 什 么 .2.注 意 事 項 可 以 放 在 實 驗 進 行 中 說 明 ， 或 學(xué) 生 有 問 題 時 再 指 出 ，這 樣 比 單 獨 占 用 一 些 時 間 要 好 一 些 ， 因 為 學(xué) 生 出 錯 了 ， 就 知 道 去 查錯 ， 從 而 加 深 對 注 意 事 項 的 認 識 、 理 解 和 記 憶 .3.三 次 實 驗 盡 量 在 允 許 的 范 圍 內(nèi) 拉 開 三 組 實 驗 數(shù) 據(jù) 的 差 距 ， 便于 分 析 實 驗 結(jié) 論 .4.本 節(jié) 在 做 測 量 小 燈 泡 的 電 阻 實 驗 時 ， 多 測 幾 次 的 目 的 不 是 為了 求 平 均 值 來 減 小 誤 差 ， 而 是 要 學(xué) 生 從 多 次 計 算 出 來 的 結(jié) 果 中 能 看出 其 中 的 規(guī) 律 .而 且 燈 泡 的 電 阻 ， 受 燈 絲 溫 度 的 影 響 ， 求 平 均 值 是沒 有 意 義 的 . （ 見 教 材 P81 動 手 動 腦 學(xué) 物 理 ）1.一 個 小 燈 泡 上 標(biāo) 著 “ 2.2V 0.25A”， 表 明 這 個 小 燈 泡 工 作 時的 電 阻 是 8.8.如 圖 是 一 位 同 學(xué) 為 檢 驗 小 燈 泡 的 標(biāo) 稱 電 阻 是否 準(zhǔn) 確 而 連 接 的 實 驗 線 路 .他 的 連 接 有 三 個 錯 誤 .請 你 指 出 這三 個 錯 誤 分 別 錯 在 哪 里 .應(yīng) 該 怎 樣 改 成 正 確 的 連 接 ？解 ： 電 流 表 正 負 接 線 柱 接 反 ； 電 流表 應(yīng) 該 選 擇 0.6A的 量 程 ； 滑 動 變 阻器 同 時 選 用 了 兩 上 端 接 線 柱 .正 確 電路 連 接 如 右 圖 所 示 . 2.已 知 流 過 一 只 電 阻 為 242的 燈 泡 的 電 流 是 0.91A.如 果 在燈 泡 兩 端 再 并 聯(lián) 一 個 電 阻 為 165的 電 烙 鐵 ， 并 聯(lián) 電 路 的總 電 流 變 為 多 大 ？I總 =I+I=0.91A+1.33A=2.24A.解 ： 先 利 用 242 和 0.91A 求 出 燈 泡 兩 端 的 電 壓 ， 由 U = IR = 0.91A 242 220V .再 并 聯(lián) 一 個 電 烙 鐵 ， 其 電 流 I= UR = 1.33A. 220V165電 路 的 總 電 流 3.如 圖 是 用 伏 安 法 測 量 某 未 知 電 阻 的 電 路 圖 .（ 1） 根 據(jù) 電 路 圖 將 如 圖 所 示 的 實 物 圖 連 接起 來 ；（ 2） 讀 出 如 圖 所 示 電 流 表 和 電 壓 表 的 示 數(shù) ；（ 3） 算 出 被 測 電 阻 本 次 的 測 量 值 . 解 ： （ 1） 實 物 圖 連 接 如 下 ；（ 2） 電 流 表 讀 數(shù) 為 0.4A， 電 壓 表 讀 數(shù) 為 2.4V（ 3） 2.4V 60.4AUR I 4.在 測 量 標(biāo) 有 電 壓 為 2.5V的 某 小 燈 泡 電 阻 的 實 驗 中 ， 第 一次 測 量 時 的 電 壓 等 于 2.5V， 小 燈 泡 正 常 發(fā) 光 ， 以 后 調(diào) 節(jié)滑 動 變 阻 器 ， 讓 電 壓 逐 次 下 調(diào) ， 使 燈 絲 溫 度 不 斷 降 低 ，燈 泡 變 暗 直 至 完 全 不 發(fā) 光 ， 測 量 的 數(shù) 據(jù) 如 下 表 所 示 .（ 1） 請 你 根 據(jù) 表 中 電 壓 和 電 流 的 數(shù) 據(jù) 計 算 每 次 的 電 阻 ， 填 在表 格 中 ； 8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2 （ 2） 對 比 不 同 電 壓 下 小 燈 泡 的 電 阻 值 ， 你 有 什 么 發(fā) 現(xiàn) ？ 把 你的 發(fā) 現(xiàn) 寫 成 一 句 具 有 概 括 性 的 結(jié) 論 .燈 絲 的 電 阻 隨 溫 度 降 低 而 減 小 .