电表电阻的使用-实验

1、一、电压(一)、电压的作用1、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。2、电路中获得持续电流的条件电路中有电源（或电路两端有电压）电路是连通的。注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。3、在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法）(二)、电压的单位1、国际单位： V 常用单位：kV mV 、V 换算关系：1Kv1000V1V1000 mV 1 mV1000V2、

2、记住一些电压值： 一节干电池1.5V 一节蓄电池 2V 家庭电压220V 安全电压不高于36V(三)、电压测量：V1、仪器：电压表 ，符号：2、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值3、使用规则：两要、一不电压表要并联在电路中。电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。被测电压不要超过电压表的最大量程。 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 选择量程：实验室用电压表有两个量程，03V 和015V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V15V可 测量 ，若被测电压小于3V则 换用小的量程，若被

3、测电压大于15V则换用更大量程的电压表。 (四)、电流表、电压表的比较：电流表电压表异符号AV连接串联并联直接连接电源不能能量 程0.6A 3A3V 15V每大格0.2A 1A1V 5V每小格0.02A 0.1A0.1V 0.5V内阻很小，几乎为零相当于短路很大相当于开路同调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。(六)、利用电流表、电压表判断电路故障1、电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路。1 / 102、电压表有

4、示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是电流表短路；和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。3、电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。二、电阻(一)定义及符号：1、定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。2、符号：R。(二)单位：1、国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1。2、常用单位：千欧、兆欧。3、换算：1M=1000K 1 K

5、=10004、了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。(三)影响因素：1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2、实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”3、结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。4、结论理解：导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。

6、与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。结论可总结成公式R=L/S，其中叫电阻率，与导体的材料有关。记住：银<铜<铝，锰铜<镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。(四)分类1、定值电阻：电路符号： 。2、可变电阻（变阻器）：电路符号 。滑动变阻器：构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱结构示意图： 。变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。使用方法：选、串、接、调根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下”

7、 ；接入电路前应将电阻调到最大。铭牌：某滑动变阻器标有“501.5A”字样，50表示滑动变阻器的最大阻值为50或变阻范围为0-50。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.作用：通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压保护电路应用：电位器优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值注意：滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。电阻箱：分类：旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘 变阻原理：转动旋盘，可以得

8、到0-9999.9之间的任意阻值 读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝 读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。 优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。四、伏安法测电阻 1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理：I=U/R3、电路图： （右图）4、步骤：根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意 开关应断开滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻

9、值最大（“滑片远离接线柱”）串联在电路中电流表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：算最大电流 I=U/Rx并联在电路中电压表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：看电源电压 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。算出三次Rx的值，求出平均值。整理器材。5、讨论：本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。R1R2IU测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。如图是两电阻的伏安曲线，则R1R2五、串联电路的特点：1、电流：文字：

10、串联电路中各处电流都相等。 字母：I=I1=I2=I3=In2、电压：文字：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。 字母：U=U1+U2+U3+Un3、电阻：文字：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。 字母：R=R1+R2+R3+Rn理解：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。 特例: n个相同的电阻R0串联，则总电阻R=nR0 .4、分压定律：文字：串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。字母：U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3:= R1:R2:R3:电流表、电压表的正确使用 例1要用电流表测量灯泡L1中的电流，如图1所示的四个电路中，

11、接法正确的是： 图1 【思路点拨】电流表的正确使用要求：串联在被测电路中；电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；选择适当的量程；绝对不能不经过用电器把电流表直接接在电源的两极上。答案：满足电流表使用4个要求的应选 C 。例2如图2所示，a、b、c表示的是电压表或电流表，当S1、S2都闭合时，下列说法正确的是：A、a、b、c都是电流表； B、a、b、c都是电压表；图2C、a、b是电压表，而c是电流表；D、b、c是电流表，而a是电压表。【思路点拨】根据电流表、电压表的正确使用方法可知：b串联在干路上，而 c与R2串联所以b、c 均填电流表，a与R1、R2、电源并联所以应填电压表。答案： D 【规律总

12、结】关于电流表、电压表使用的解题思路：（1） 符合电流表、电压表正确使用的要求；（2） 简化电路，电流表在电路中当短路（或导线）处理；电压表在电路中当断路（开路）处理；（3） 判断电路的连接方式。拓展演练1. 如图3所示，闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是（ D ）图32. 在图4所示电路中，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2串联，甲、乙应该接入的是：（ C ）A甲接电压表，乙接电流表 B甲接电流表，乙接电压表图4C甲、乙都接电压表 D甲、乙都接电流表图53. 如图5所示电路中有两个小灯，请在图中内，分别填入及或的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。 3解答：

13、4请在图6 所示的甲、乙两图的圆圈内，填上电压表或电流表的符号使之成为两个不同的电路（要求两用电器都工作）。解答：5如图7所示电路，两只小灯泡L1和L2均正常发光，则下面几种说法中正确的是：（ A ）A甲是电流表，乙是电压表； B甲是电压表，乙是电流表；C甲、乙都是电流表； D甲、乙都是电压表。电阻、滑动变阻器的连接及正确使用例1。 在探究影响导体电阻大小的因素时，甲、乙两位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的长度有关； 乙：导体的电阻与导体的材料有关。 现提供多根电阻丝，如图所示。材料参数如下表。编号材料长度/m横截面积/mm2A镍镉合金0.50.1B镍镉合金1.00.1C镍镉合金0.

14、50.2D锰铜合金0.50.1图8图8答案(1)某同学要验证上述猜想，设计了图8的电路。请你根据电路图连接实物。(2)如要验证上述乙同学的猜想，则应该选用 A、D 两根电阻丝(填编号)：(3)实验时如果电流表坏了，请利用余下器材，设计实验，验证上述甲同学的猜想 简要说明设计的原理： 画出实验电路图，注明所选用电阻丝的编号。【思路点拨】根据控制变量法的思想，要研究电阻与材料的关系，必须保持 长度、横截面积 相同，所以应选用电阻丝 A、D ；实验中电流表坏了，根据串联电路的分压关系 U1/U2=R1/R2 可用电压表测出电压来比较电阻的大小。故应将编号为A、B的电阻丝串联在电路中。解答：(1)根据

15、电路图连接的实物图如上图所示。图9 (2) A、D (3) 设计实验的原理：串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2 实验电路图略，选用的电阻丝编号为：A、B【规律总结】决定电阻大小的因素是：导体的长度、材料、横截面积、温度，与通过导体中电流、导体两端的电压无关。例2如图9所示，若滑动变阻器的滑片P向c端移动时，小灯泡变亮，那么应将N接( )AB接线柱 BC接线柱CD接线柱 D以上都可以【思路点拨】首先要明确小灯泡变亮了，这表明电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻值减小，长度变短。而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定。解答： B 【规律总结】滑动变阻器的连接方法：“一上一下”的

16、串联在被控制的电路中。滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定，与上面的接线柱无关。判断滑片移动时接入电路的电阻值变化情况时，一定要看清下方接线柱是接左还是接右，然后看滑片向左还是向右移动，滑片远离下方接线柱时，滑动变阻器接人电路的阻值增大，靠近下方接线柱时，接入电路中的阻值减小。拓展演练1 李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：导体编号材料长度横截面积a b镍铬合金丝LSc d锰铜合金丝LSe f镍铬合金丝2LSg h镍铬合金丝L2S图10（1）他们应选择

17、编号为_ ab _、_ gh _的两根电阻丝来探究；（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值_较小_,同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是 灯泡的实际功率太小（通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小） 。2 为了探究“在忽略温度影响的情况下，同一种材料的导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”，小李和小赵同学共同设计了图11（甲）所示的电路，其中M、N间可接入待研究的电阻丝。实验室提供的电阻丝的电阻均不超过

18、10，其规格见表格一提供的其他器材见表格二。表格一序号材料长度横截面积1锰铜合金丝L2S2镍铬合金丝L图11甲S3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝L3S5镍铬合金丝2LS6镍铬合金丝3LS器材规格电源电压恒为3V电流表A量程006A电压表V量程03V滑动变阻器R1最大阻值为10滑动变阻器R2最大阻值为500开关一个、导线若干图11乙（1）小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究，探究中他们应该选用的是序号为_2、5、6_的三根电阻丝。在正确选择电阻丝后，他们又选择了两个变阻器中的一个，接着连接好电路，闭合开关进行实验。实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b滑动直到接近b的过程中，电流表和电压表虽有示数，但示数很小且几乎无变化。针对上述现象，小李和小赵交流了各自的看法，并提出了改进意见图11（乙）。你的看法和改进意见是：_R2的阻值过大，应换用R1_。在听取意见并改进后，他们通过实验得出了正确结论。（2）小李和小赵接着进行了“导体电阻大小与导体横截面积的关系”的探究，在探究中他们选用的是序号2、3和序号_4_的三根电阻丝。在实验中，他们正确操作，并对测量的数据进行了适当的处理，分别作出了图11（丙）所示的这三根电阻丝的I-U关系图象。图11丙由图19（丙）可知，序号2的电阻丝的电阻是_6_分析图19（丙），可以初步得出的探究结论是：_在忽略温度的情况下，同一种材料