17.3 17.3 电阻的测量电阻的测量 知识回顾：知识回顾：1 1、电路的三个基本物理量：、电路的三个基本物理量： 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具： 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具： 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具：电流电流 I I电压电压 U U电阻电阻 R R2 2、 欧姆定律欧姆定律 变形式：变形式： 、 。I=U/RI=U/RU=IRU=IRR=U/IR=U/I一段导体中的电流，与这段导体两端的一段导体中的电流，与这段导体两端的电电压成正比，与这段导体的电阻成反比。压成正比，与这段导体的电阻成反比。表达式：表达式：内容：内容：1、 一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻 实验目的实验目的2 2、实验原理、实验原理3 3、实验器材、实验器材R=UI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、电源、电压表、电流表、 滑动变滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。阻器、开关、导线、待测电阻。AVRRS电路图电路图 实物图实物图 4 4、实验电路图和实物图、实验电路图和实物图1 1）调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电）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 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 I、电压表的示数、电压表的示数U U，并，并记录在表格中；记录在表格中；3 3）根据公式）根据公式 计算出计算出R R 的值，并记录在的值，并记录在表格中。表格中。 4 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 R 的值。的值。5 5、实验步骤、实验步骤R=UI测量次数测量次数电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻R/123实验记录表格实验记录表格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的电压或电流大小改变电路中的电压或电流大小限制电流、保护电路限制电流、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6 6、注意事项、注意事项1 1将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，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。用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多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，出小灯泡的电阻，3 3比较计算出的几个数值，看看每次算出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？的电阻的大小相同吗？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例例1 小英按图甲所示的电路图连接实验电路，小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻测量电阻R 的阻值。闭合开关的阻值。闭合开关 S，调节滑动变阻器，调节滑动变阻器的滑片的滑片P 后，观察到电压表和电流表的示数分后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示别如图乙、丙所示，则电流表的示数为则电流表的示数为 A，电，电阻阻R的阻值为的阻值为 。0.4 5 二、例题分析二、例题分析解析：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/4.556.678.82二、例题分析二、例题分析例例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 A电流表烧坏，电压表示数为电流表烧坏，电压表示数为0 0B B小灯泡烧坏小灯泡烧坏C C电流表示数为电流表示数为0 0，电压表示数为电源电压值，电压表示数为电源电压值 D D电流表示数为电流表示数为0 0，电压表示数为，电压表示数为0 0CVALRS二、例题分析二、例题分析1小东同学做小东同学做“测量小灯泡电阻测量小灯泡电阻”的实验：的实验： （1）请完成如图实验电路的连接；（）请完成如图实验电路的连接；（2）小东正确）小东正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图示数为图（甲）所示，此时电流表的示数如图（乙）所示，小灯泡的电阻是（乙）所示，小灯泡的电阻是 。 5 abcd练一练练一练2小东同学做测量灯泡电阻实验，连接电路小东同学做测量灯泡电阻实验，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 用电压表测出一段导体两端的电压是用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V,7.2V,用电流表测出通过这段导体的电流为用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A0.4A，求，求这段导体的电阻这段导体的电阻. .p 谁知道？谁知道？p 实验原理：实验原理：测电压、电流测电压、电流-算电阻算电阻伏安法伏安法-测电阻测电阻实验设计实验设计p 核心电路：核心电路：p 添加必要元件：添加必要元件：VRxAp 完善电路：完善电路： 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 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 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 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 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 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 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，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 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 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 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：灯泡短路灯泡短路实验过程实验过程p 测量与计算：测量与计算：摆摆连连调调检检测测算算 1 2 3 平均值平均值电压（电压（V）电流（电流（A）电阻（电阻（）2.02.02.52.53.03.00.340.340.40.40.460.465.95.96.36.36.56.5千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：l 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：RXVR0l 电路图：电路图：方法的拓展方法的拓展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：l 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：l 电路图：电路图：RXR0AARXR0AA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：RXR0A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：RXARp例题讲解：o例例1、现有下列器材，电流表（、现有下列器材，电流表（00.6A 03A）、电压表（）、电压表（03V 0-15V）、滑动）、滑动 变阻器（变阻器（010欧欧 2A）、）、4V电源、待测电电源、待测电 阻的小灯泡（正常发光的电压为阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为，电阻为6欧左右）、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。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；）试画出电路图； （2）电流表的量程应为）电流表的量程应为 电压表的量为电压表的量为 ； （3）下列步骤的合理排列顺序为）下列步骤的合理排列顺序为 。 A 闭合开关闭合开关 B 将测出的数据填入表格中将测出的数据填入表格中 C 计算被测小灯泡的电阻计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数读出两表的示数 E 断开开关断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置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根据电路图连接电路 H 调节滑动变阻器使电压表示数为调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V00.6A03VE F G AH D B E C 例例2：某电阻允许通过的最大电流是：某电阻允许通过的最大电流是2A,把把它接在它接在36V的电路中时，通过的电流是的电路中时，通过的电流是0.5A,问它能否可接在问它能否可接在220V的电路中使用？的电路中使用？解解:= R = U1I1 36V 0.5A72 = =I2=U2 72 R 220V3.4A因为因为： I22A所以这电阻不能接在所以这电阻不能接在220V的电路中使用。的电路中使用。答答:略。略。欧姆定律的应用欧姆定律的应用 练习：如图练习：如图3所示，电源电压保持不变，开关闭合后，所示，电源电压保持不变，开关闭合后，若若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为向右移动，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、电流表示数变小电压表示数变小、电流表示数变小变化电路的分析变化电路的分析D图图3 练习：如图练习：如图4所示电路中，电源电压为所示电路中，电源电压为6V，开关，开关S闭闭合后，灯合后，灯L不发光。用电压表测得电阻不发光。用电压表测得电阻R两端的电压两端的电压 为为6V，这说明，这说明:（ ） A、灯、灯L和电阻和电阻R均完好均完好 B、灯、灯L完好而电阻完好而电阻R断了断了 C、灯、灯L断路而电阻断路而电阻R完好完好 D、灯、灯L和电阻和电阻R都断路都断路LRB电路故障分析电路故障分析S图图4 练习：如图如图5 5所示，电源电压保持不变，所示，电源电压保持不变，R R1 1=30 =30 ，电流表电流表A A1 1的示数为的示数为0.4A0.4A，A A2 2的示的示0.8A0.8A，求电源电压和，求电源电压和R R2 2的的 阻值各为多少？电路的总电流为多少？阻值各为多少？电路的总电流为多少？解解: I总总=I1+I2= 0.4A+ 0.8A=1.2A0.4A+ 0.8A=1.2A答答:略略图图5并联电路的计算并联电路的计算 电源电压保持不变电源电压保持不变, , R1 = R2 = R3 = 20 R1 = R2 = R3 = 20 , ,当当S1S1、S2S2都断开，电流表示数是都断开，电流表示数是0.30.3A A，求：求： 1 1）电源电压）电源电压 2 2）S1S1、S2S2都闭合时，电流表示数是多少？都闭合时，电流表示数是多少？ AR1R2R3S1S2