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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第19讲 电阻的测量
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 伏安法测电阻
1.实验目的:用电压表、电流表间接测电阻.
2.实验原理:.
3.实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻.
4.实验思路:利用电流表、电压表分别测得经过电阻的电流和电阻两端的电压,利用欧姆定律的变形式计算得出电阻的值.
5.实验电路图:
6.实验步骤:
(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物.调节滑动变阻器的滑片到阻值最大端;
(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,并计算的值.
(5)整理实验器材.
7.注意事项:
(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度.
(2)连接电路时开关要断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最大阻值.
(3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S.
(4)电压表和电流表要注意选择合适的量程.
知识点2 伏安法测小灯泡的电阻
项 目 | 测定值电阻的阻值 | 测小灯泡的电阻 |
实验原理 | ||
实验 电路图 |
||
实验过程 | 多次测量 | 多次测量 |
数据处理 | 分别计算出每次测量的电阻,然后求出平均值 | 分别计算出每次测量的灯泡电阻,然后寻求普遍规律,不能求平均值 |
实验结论 | 平均值为所求的电阻值 | 灯丝的电阻随温度的升高而增大 |
(1)小灯泡上标注的电压值为额定电压,当小灯泡两端电压达到此电压值时,小灯泡正常发光;当小于此值时,发光较暗;当大于此值时,发光较亮(有可能烧毁)。
(2)小灯泡灯丝电阻受温度的变化影响较大,电压越高,小灯泡灯丝温度越高,电阻越大,在I—U图像中,其图线如图所示。
(3)实验开始时,若小灯泡不亮,而电压表、电流表有示数,这是滑动变阻器连入电路的阻值过大,电路中电流过小导致的。
知识点3 其他测量电阻的方法
1.伏阻法
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路 | 实验电路图 | 需要测量的物理量及RX的表达式 |
利用串联电路中电流处处相同求电阻值 | (1)闭合开关S,分别测出R0、RX两端第一章U0、UX;
(2) |
|
利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值 | (1)闭合开关S,读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1;
(2)读出变阻器接入阻值最小(等于0)时电压表的读数U2; 被测电阻: |
|
(1)只闭合开关S,测出R0两端电压U0,闭合S、S1,测出电源电压U;
(2) |
||
(1)闭合S,将S1置于a,R0与Rx串联,读出电压表示数U;
(2)闭合S,将S1置于b,R0与Rx串联,读出电压表示数U0则Ux=U-U0; (3) |
2.安阻法
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
设计思路 | 实验电路图 | 需要测量的物理量及RX的表达式 |
利用并联电路各支路两端电压相等求阻值 | (1)闭合S,分别测出通过R0、RX的电流I0、IX;
(2) |
|
(1)闭合S、断开S1,此时只有R0连入电路,读出A的示数I0
(2)闭合S、S1,R0与Rx并联,读出A的示数I; (3) |
||
利用电源电压不变列方程求阻值(已知R0阻值) | (1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix, (3) |
|
(1)闭合S,将S1置于a时,读出A的示数I0
(2)闭合S,将S1置于b时,读出A的示数Ix, (3) |
||
(1)闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R0=0 ,读出A的示数I1,
(2)闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数I2, (3) |
3.等效替代法
利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法。
设计思路 | 实验电路图 | 需要测量的物理量及RX的表达式 |
利用等效思想测电阻 | (1)闭合S,将S1置于a,调节R0,读出A的示数I1
(2)闭合S,将S1置于b,保持滑片P位置不变,调节电阻箱R′,使A的示数仍为I,读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx=R’。 |
知识点4 伏安法测电阻实验中的电路故障分析
现象 | 故障原因 | |
灯泡 | 闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表有示数 | (1)滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大; (2)电源电压太低 |
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数 | (1)电源无电压或者电源断路; (2)灯泡以外的电路有断路 |
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闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显偏转并接近电源电压 | (1)灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良; (2)电流表和电压表位置互换了,实质上是电压表串联在电路中 |
|
闭合开关,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数 | 灯泡短路或电压表短路 | |
连接电路时,连接完最后一根导线,灯泡立即发光 | 连接电路时,开关未断开 | |
电表 | 灯泡发光,两表均有示数,移动滑动变阻器,两表示数变化相反 | 电压表接在了滑动变阻器两端 |
电流表或者电压表指针反方向偏转 | 正、负接线柱接反了 | |
电表 | 电流表或者电压表指针偏转角度很小 | (1)电流表或电压表选择的测量范围很大; (2)电源电压过低 |
电流表或者电压表指针偏转超过最大刻度 | (1)测量范围选择过小; (2)电路中出现短路或者断路; (3)电源电压过大 |
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电流表、电压表均无示数 | 滑动变阻器断路或者开关断路 | |
滑动 变阻 器 |
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数以及灯泡的亮度无变化 | 滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器成为定值电阻或导线 |
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的正常工作电压 | 电源电压过低,需要更换电源 | |
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总是大于灯泡正常工作电压 | 电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小 | |
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数 | 灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处或者滑动变阻器接入了上面两接线柱 |
教材习题01
如图甲是用伏安法测量某未知电阻的电路图。 (1)根据电路图将图所示的实物图连接起来; (2)读出图所示电流表和电压表的示数; (3)算出被测电阻本次的测量值。 |
解题方法
(1)根据图甲可知,电流依次经过待测电阻、滑动变阻器、电流表、开关回到电源负极,电压表并联在待测电阻两端;电路图中滑动变阻器滑片向左移动时,阻值变小,所以实物图中滑动变阻器应该接左下接线柱和一个上接线柱;由图丙可知,电压表、电流表选择小量程。 (2)由图丙可知,电流表选择的分度值为0.02A的小量程,指针指在第20个小格处,其示数为0.4A,电压表选择的分度值为0.1V的小量程,指针指在第24个小格处,其示数为2.4V。 (3)电压表测的是待测电阻两端的电压,电流表测待测电阻通过的电流,由可得被测电阻本次的测量值 |
教材习题02
一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”,表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8Ω。如图是一位同学为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。他的连接有三个错误。请你指出这三个错误分别错在哪里。应怎样改成正确的连接? |
解题方法
小灯泡上标着“2.2V 0.25A”,表明这个小灯泡工作时的电流是0.25A,未超过电流表小量程,为了读数更加精确,应该选择小量程,而图中电流表选择了大量程;电流表串联在电路中,电流应该从电流表的正接线柱进入,负接线柱流出,而图中电流表正负接线柱接反了;滑动变阻器正确接入电路中应该选择“一上一下”两个接线柱,而图中同时选择了上面两个接线柱。 |
…………
参考答案
考点1:伏安法测定值电阻的阻值
【典例1】 (1)
(2) B 1.8 9
(3) 不合适 实验次数太少,结论具有偶然性,应多次测量取平均值,减小误差
(4)>
【详解】(1)在测量定值电阻阻值的实验中,滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器按一上一下接入电路,滑动变阻器接右上接线柱,如图
(2)[1][2][3]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大的位置,即滑片P应移至B端;如图乙,电压表选用量程,分度值0.1V,所以电压表示数为1.8V,电阻值
…………
不错
很有用
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