2016伏安法测电阻课件.ppt

欧姆定律的应用欧姆定律的应用-伏安法测电阻伏安法测电阻复习回顾复习回顾1、欧姆定律的内容：欧姆定律的内容：一段导体中的电流，跟这段导体两一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成端的电压成正比正比，跟这段导体的电阻成，跟这段导体的电阻成反比反比。2、欧姆定律的表达式欧姆定律的表达式 U=IRR=IU _提示提示：要知道它的电阻，应该先知道要知道它的电阻，应该先知道和和，这需要用这需要用和和去测量，测出去测量，测出后再根据后再根据计算出来。计算出来。v 手里有一个电阻，我想知道它的电阻，手里有一个电阻，我想知道它的电阻，该怎么办？该怎么办？这个题目给这个题目给了我们什么了我们什么启示呢启示呢电压电压U电流电流I电流表电流表电压表电压表R=由于电压表也叫由于电压表也叫伏特表伏特表，电流表也叫电流表也叫安培表安培表，所以，所以这种用电压表、电流表测这种用电压表、电流表测电阻的方法叫电阻的方法叫“伏安法伏安法”测电阻。测电阻。学习用伏安法测量电阻器的电阻值学习用伏安法测量电阻器的电阻值 电源、开关、待测电阻、电流表、电源、开关、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线电压表、滑动变阻器、导线器材器材：目的：目的：原理原理：R=U/I实验电路图x实验步骤实验步骤：1、根据测量原理，设计电路图，、根据测量原理，设计电路图，连接电路。连接电路。按电路图连接电路：按电路图连接电路：注意：开关要处于注意：开关要处于 状态，且在实验前要将状态，且在实验前要将滑片滑片P P移动至阻值移动至阻值 ，选择合适的，选择合适的 ，电，电压表、电流表压表、电流表 接线柱要接正确。接线柱要接正确。伏安法测电阻实物图连接：2、闭合开关，调节滑动变阻器，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流为使电流为 某一适当值，从电压表某一适当值，从电压表和电流表上分别读出和电流表上分别读出U、I的值，把的值，把实验数据记录在表格中。实验数据记录在表格中。注意：注意：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_位置。位置。电阻最大电阻最大3、调节滑动变阻器的滑片调节滑动变阻器的滑片P，改，改变待测电阻的电流和两端的电压变待测电阻的电流和两端的电压值，再重做两次，把实验数据填值，再重做两次，把实验数据填在表格中。在表格中。算出电阻的平均值。算出电阻的平均值。物理量实验序号 电压（伏）电流（安）电阻RX（欧）RX平均值（欧）123伏安法测导体电阻伏安法测导体电阻滑动变阻器在整个实验中的作用滑动变阻器在整个实验中的作用（2）改变电路中的电流和电压）改变电路中的电流和电压,便于多次测量求平均值减小误便于多次测量求平均值减小误差。差。（1）保护电路；）保护电路；实验结论实验结论v电阻是导体的一种属性，电阻是导体的一种属性，不随导体两端的电压和不随导体两端的电压和通过导体的电流的变化通过导体的电流的变化而变化。而变化。小梅同学在用小梅同学在用“伏安法伏安法”测一个测一个小灯泡电阻的实验中，由于粗心，小灯泡电阻的实验中，由于粗心，将电路接成如图所示的形式，当将电路接成如图所示的形式，当她闭合开关时会出现什么问题？她闭合开关时会出现什么问题？小灯泡会亮吗小灯泡会亮吗?电压表有示数吗电压表有示数吗?电流表有示数吗电流表有示数吗?提示提示:小王同学在用小王同学在用“伏安法伏安法”测一个测一个小灯泡电阻的实验中，由于粗心，小灯泡电阻的实验中，由于粗心，将电路接成如图的形式，当她闭将电路接成如图的形式，当她闭合开关时会出现什么问题？合开关时会出现什么问题？小灯泡会亮吗小灯泡会亮吗?电压表有示数吗电压表有示数吗?电流表有示数吗电流表有示数吗?提示提示:讨论：讨论：1、这个实验做三次的目、这个实验做三次的目的是什么？的是什么？2、某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针、某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中发生故障的原因可能是什么？电路中发生故障的原因可能是什么？请你对电路中的如下现象进行分析：请你对电路中的如下现象进行分析：如果被测对象断了，电流表和电压表示数会有何表现如果被测对象断了，电流表和电压表示数会有何表现？想一想想一想:测小灯泡正常发光时的电阻测小灯泡正常发光时的电阻实验次序实验次序 V灯泡亮度灯泡亮度 1不亮不亮 2灯丝暗红灯丝暗红 3微弱发光微弱发光 4正常发光正常发光实验数据和现象实验数据和现象:思考：思考：1、你测量出的灯泡电阻是一你测量出的灯泡电阻是一个定值吗？有什么特点？为什么？个定值吗？有什么特点？为什么？不是一个定值，灯泡的亮度越不是一个定值，灯泡的亮度越亮，电阻值越大。亮，电阻值越大。因为灯泡越亮，灯丝的温度越因为灯泡越亮，灯丝的温度越高，阻值越大。高，阻值越大。思考：测小灯泡的电阻实验数据表格中思考：测小灯泡的电阻实验数据表格中为什么没有求小灯泡电阻的平均值？为什么没有求小灯泡电阻的平均值？（2）用描点法作出小灯泡的用描点法作出小灯泡的U-I图线图线，会不会是，会不会是一条直线呢？为什么？一条直线呢？为什么？不是。不是。因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，电流与电因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，电流与电压不成正比关系。压不成正比关系。2.（1）如果用描点法作出定值电阻的如果用描点法作出定值电阻的U-I图线图线，应，应该是一条该是一条_线，为什么？线，为什么？直直因为当电阻不变时因为当电阻不变时,电流与电压成正比关系。电流与电压成正比关系。伏安法测电阻习题课伏安法测电阻习题课1 1在用在用“伏安法伏安法测导测导体体电电阻阻”的的实实验验中中(1)(1)小明小明连连接的接的实实物物电电路路为图为图1818其中有几其中有几处处是是错误错误的，的，请请在在错误错误之之处处打打“”并改正并改正实验实验名称名称用用“伏安法伏安法”测电测电阻阻实验实验目的目的测测定未知定未知电电阻阻R R的阻的阻值值实验实验原理原理欧姆定律欧姆定律实验电实验电路路图图实验实验步步骤骤按照按照电电路路图连图连接接电电路，路，调节调节滑滑动变动变阻器滑片阻器滑片P P在在_ _ _，使使连连入入电电路中的路中的电电阻最大。阻最大。闭闭合开关，合开关，调节调节滑片滑片P P，读读出出电压电压表和表和电电流表的示数。流表的示数。根据根据测测量的量的电压值电压值和和电电流流值值，求出，求出R R的阻的阻值值。实验记录实验记录 来来源源:Z#xx#k.Com:Z#xx#k.Com来源来源:学学+科科+网网 电压电压U/VU/V电电流流I/AI/A电电阻阻R/R/2.02.00.200.20实验结论实验结论B端或右端端或右端10未知电阻的阻值为未知电阻的阻值为10欧欧(3)从从“实验步骤实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么？看，存在的主要缺陷是什么？答：答：_没有多次测量没有多次测量2.在在“测量未知电阻测量未知电阻R的阻值的阻值实验中：实验中：(1)请你用笔画线代替导线把图请你用笔画线代替导线把图l0中的器材连接成实验电路。中的器材连接成实验电路。(2)请把第二次测量时，图请把第二次测量时，图11所示的电压表和电所示的电压表和电流表示数填入表流表示数填入表2中相应的空格。中相应的空格。次数次数123电压电压V1.12.3电流电流A0.220.46（3）处理表）处理表2中所记录的各次实验数据，得出中所记录的各次实验数据，得出待测电阻待测电阻R的阻值为的阻值为。1.60.325（4）该实验的原理是（用公式表示）该实验的原理是（用公式表示）。利用。利用该实验电路，你还能研究相关的哪一个问题？该实验电路，你还能研究相关的哪一个问题？。R=U/I导体中电流、电压、电阻的关系导体中电流、电压、电阻的关系3.3.某同学做某同学做“测测量小灯泡量小灯泡电电阻阻”的的实验实验，所用，所用实实验验器材均完好。器材均完好。（1 1）下）下图图甲是甲是测测量灯泡量灯泡电电阻的阻的电电路路图图，请请你在你在里填上合适的里填上合适的电电表符号。表符号。（2 2）根据）根据图图甲甲电电路，用笔画路，用笔画线线代替代替导线导线，将，将图图乙的乙的实实物物电电路路连连接完整。接完整。甲甲RPS甲甲RPS（3）该同学连接好电路的最后一根导线时，小）该同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不变。导致上述现象的两个操作错误是灯泡亮度不变。导致上述现象的两个操作错误是。电路连接好之前开关已闭合电路连接好之前开关已闭合滑动变阻器作为定值电阻接入电路滑动变阻器作为定值电阻接入电路4用标有用标有“3.8V”字样的小灯泡做字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻”实验，连接的部分实验电路如下图甲所示。实验，连接的部分实验电路如下图甲所示。（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整；）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整；（2）连接电路时，开关要；）连接电路时，开关要；（3）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到端（选填端（选填“A”或或“B”）；）；（4）闭合开关，灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示）闭合开关，灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压，故障的原因是灯泡；数几乎等于电源电压，故障的原因是灯泡；断开断开断路断路B00.2A012330.60.40.6乙乙+-ABCD甲甲（5）排除故障后，将滑片移到某位置）排除故障后，将滑片移到某位置时时，电电路中路中电电流表示数如流表示数如图图乙所示，乙所示，读读数数为为A，电压电压表示数表示数为为2.5V,此此时时灯灯丝丝的的电电阻是阻是。12.50.2丙丙2130.10.200.3I/AU/V V（6）经多次实验，测得多组电压、电流值，并将数据制）经多次实验，测得多组电压、电流值，并将数据制成如图丙所示的成如图丙所示的IU图像，由此发现：灯丝的电阻是变化图像，由此发现：灯丝的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受的影响。的，原因是灯丝的电阻受的影响。温度温度第二课时第二课时学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不透学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不透明的箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想办明的箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想办法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数据法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数据如图，算出箱内电阻如图，算出箱内电阻R为为_。打开箱子你发现：打开箱子你发现：（1）R1与与R2串联串联（2）R=R1+R215一、推导串联电路的总电阻一、推导串联电路的总电阻串联电路电流的特点：串联电路电流的特点：I=II=I1 1=I=I2 2串联电路电压的特点：串联电路电压的特点：U=UU=U1 1+U+U2 2IR2UA ASU2U1R1由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：结论：串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。结论：串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。讨论讨论1：为什么串联电路的总电阻比其他电阻：为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？大？特点：串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都特点：串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大大。这相当于增加了导体的长度。这相当于增加了导体的长度。讨论讨论2：若有：若有n 个电阻个电阻R1、R2、Rn串联，串联，则它们的总电阻则它们的总电阻R 总总等于多少？等于多少？R总总R1R2+n讨论讨论3：若有：若有n个相同阻值的电阻串联，总电阻个相同阻值的电阻串联，总电阻R 总总等于多少等于多少?R总总=nR。思考：并联电路的总电阻有什么特点？思考：并联电路的总电阻有什么特点？推导：推导：请自主推导：请自主推导：并联电路的总电阻的并联电路的总电阻的倒数倒数，等于各并联导，等于各并联导体的电阻的体的电阻的倒数之和倒数之和。即：即：1R总总1R11R2=+讨论：讨论：并联电路的总电阻并联电路的总电阻_任一并联导体任一并联导体的电阻。的电阻。+=这相当于增加了导体的这相当于增加了导体的_横截面积横截面积小于小于并联电路的总电阻有什么特点？并联电路的总电阻有什么特点？多个电阻串联，相当于多根导线串多个电阻串联，相当于多根导线串联起来，联起来，由于导线的总长度比一个电阻由于导线的总长度比一个电阻的长度更长的长度更长，所以总电阻一定比分电阻，所以总电阻一定比分电阻大。大。R1R2R串总串总第三课时第三课时一、串联分压一、串联分压R1R2I IU1U2U欧姆定律：欧姆定律：I I1 1U U1 1/R/R1 1 I I2 2=U=U2 2/R/R2 2 根据串根据串联电联电流特点：流特点：I I1 1I I2 2得：得：串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。若若R1R2,则则U1U2若若R1=R2,则则U1=U2若若R1R2,则则U1R2,则则I I1I I2若若R1=R2,则则I I1=I I2若若R1I I2并联电路的分流规律并联电路的分流规律:R1R2UI I1 1I I2 2I I1、有两只电阻，、有两只电阻，R1=3，R2=6，若把它，若把它们串联后接到电压为们串联后接到电压为6V的电源上，这两只的电源上，这两只电阻两端的电压之比为电阻两端的电压之比为U1 U2=，通过它们的电流之比为通过它们的电流之比为I1 I2=若将它们并联后接到同一电源上，则通过它若将它们并联后接到同一电源上，则通过它们的电流之比为们的电流之比为I1 I2=。练一练练一练1:21:21:11:12:12:12 2、在、在图图所示的所示的电电路中，路中，电电源源电压电压保持不保持不变变，当开关当开关S S由断开到由断开到闭闭合，合，电电流表两次示数之比流表两次示数之比是是1515，由此可知，由此可知，电电阻阻R1R1与与R2R2之比是（之比是（）A A5151B B1515C C1414D D4141D3、如图所示电路，电源电压保持不变，开关闭合、如图所示电路，电源电压保持不变，开关闭合后若变阻器滑片后若变阻器滑片P向左滑动时，则向左滑动时，则()A.V A.V表示数增大，表示数增大，A A表示数减小表示数减小 B.VB.V表示数减小，表示数减小，A A表示数减小表示数减小 C.VC.V表示数增大，表示数增大，A A表示数增大表示数增大 D.VD.V表示数减小，表示数减小，A A表示数增大表示数增大AR1PR2 Vc4 4、如、如图图所示，所示，ABAB和和BCBC是由同种材料制成的是由同种材料制成的长长度相同、度相同、横截面横截面积积不同的两段不同的两段导导体，将它体，将它们们串串联联后后连连入入电电路路中比中比较这较这两段两段导导体两端的体两端的电压电压及通及通过过它它们们的的电电流流的大小，有（的大小，有（）A AU UABABUUBCBC，I IABABIIBCBC B BU UABABUUUBCBC，I IABABI IBCBC D DU UABABU UBCBC，I IABABIIBCBCC5、有两个导体，电阻分别为、有两个导体，电阻分别为10欧和欧和30欧，把它欧，把它 们串联接通后通过们串联接通后通过10欧电阻的电流是欧电阻的电流是0.5安安 求：求：电源电压是多少？电源电压是多少？两个电阻上的电压分别是多少？两个电阻上的电压分别是多少？串联电路中电压和电阻有什么关系？串联电路中电压和电阻有什么关系？R1=10R2=30U=?I=0.5AU1=?U2=?R=R1+R2=10+30=40I=I1=0.5AU=IR=0.5A40=20V U1=I1R1=0.5A10=5VU2=I2R2=0.5A30=15V=R1=10R2=30U=?I=0.5AU1=?U2=?串联电路中电压和电阻有什么关系？串联电路中电压和电阻有什么关系？把电源电压按电阻比例分配把电源电压按电阻比例分配解：解：答：答：第四课时第四课时综合应用综合应用串联电路串联电路 并联电路并联电路电电路路图图 I I1 I2I I1 I2电流电流 I=I1=I2=I=I1+I2+电压电压 U=U1+U2+U=U1=U2=电阻电阻 R=R1+R2+(R=nR0)1/R=1/R1+1/R2(R=R0/n)电压与电流电压与电流分配关系分配关系U1/U2=R1/R2U1/U=R1/RI1/I2=R2/R1练习练习1、如图，电源是由、如图，电源是由2节新干电池节新干电池串联而成，灯泡串联而成，灯泡L的电阻约为的电阻约为10，定，定值电阻阻R1的阻的阻值为5，请通通过计算得算得出通出通过小灯泡的小灯泡的电流和定流和定值电阻阻R1两端两端的的电压？LR1LR1UU1v电电路中的路中的电电流需要串流需要串联联的的电电阻阻2、一个小灯泡的电阻是、一个小灯泡的电阻是8欧，欧，正常工作时的电压是正常工作时的电压是3.6伏，伏，现在要把这盏灯直接接在现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？能使这盏灯正常发光？解：不行，必须串联一个电解：不行，必须串联一个电阻。根据题意画出电阻。根据题意画出电路图，则电阻路图，则电阻R2分担部分的电压分担部分的电压U2=UU14.5伏伏3.6伏伏=0.9伏伏串联电路电路中的电流串联电路电路中的电流3、在图所示的电路中，电阻、在图所示的电路中，电阻R1的阻的阻值是值是5，干路中的电流，干路中的电流I是是0.5A，电，电阻阻R2两端的电压是两端的电压是2V。求（求（1）通过）通过R1的电流；的电流；（2）通过）通过R2的电流；的电流；（3）R2的阻值。的阻值。4 4、如如下下图图所所示示电电路路中中，电电源源电电压压为为3V3V且且保保持持不不变变，R=10R=10，滑滑动动变变阻阻器器的的最最大大阻阻值值RR20.20.当当开开关关S S闭闭合合后后，在在滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片由由A A端端移移动动到到B B端端的的过过程程中中，电电流表示数的变化范围是流表示数的变化范围是 。0.3A0.1A5、如如图图所所示示是是两两个个电电路路元元件件A和和B在在某某一一温温度度下下各各元元件件中中的的电电流流与与两两端端电电压压的的关关系系（1）由由图图可可知知，元元件件 中中的的电电流流与与它它两两端端电电压压之之间间的的关关系系遵遵循循欧欧姆姆定定律律（选选填填A或或B）（2）将）将A和和B并联后接在并联后接在电压为电压为2.0V的电源两端，求的电源两端，求流过流过A和和B的总电流的总电流并联并联后的总电阻多大？后的总电阻多大？6 6、如、如图图所示的所示的电电路，路，电电源源电压电压不不变变，当开关，当开关S S闭闭合后，合后，移移动动滑片滑片P P，改，改变变滑滑动变动变阻器接入阻器接入电电路的阻路的阻值值，使，使电电压压表的示数从表的示数从6V6V变变化到化到2V2V，同，同时观时观察到察到电电流表的示数流表的示数从从0.5A0.5A变变化到化到1A1A定定值电值电阻阻R0R0阻阻值值和和电电源源电压电压分分别为别为（）A.A.44、8V8V B B66、12V12VC C88、10V10V D D1616、10V10V