教学课件：17.3 电阻的测量

第十七章欧姆定律第十七章欧姆定律夜幕下，彩灯勾画出古镇建筑的轮廓。电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？它们之间的关系又如何呢？现在就让我们来探究其中的奥秘。第3节电阻的测量01.伏安法测电阻02.伏安法测小灯泡的电阻03.特殊方法测电阻学习内容导览学习目标1.进一步掌握使用电流表、电压表的方法。2.学会用伏安法测电阻。3.加深对欧姆定律及其应用的理解。前面我们学习过电阻器，电阻器（电阻）是一种重要的电子元件，在科技产品中有着重要的应用（手机、电视机、电脑等都要用到电阻器）。电阻器的阻值是有大小的，有的用数字直接标在上面，有的用色环表示。

导入新课这节课，我们一起学习电阻的测量——用电流表、电压表测电阻（伏安法测电阻）。现在有一电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能想出办法呢？

第3节电阻的测量看不清楚导入新课一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程

AVRS1.5V3V4.5V一、伏安法测电阻方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。AVRR'SP串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示。如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。【设计表格】实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω123一、伏安法测电阻AVRR'SP【进行实验】①根据电路图连接电路。②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。③断开开关，整理器材，结束实验。④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表中。一、伏安法测电阻【数据处理】将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2

、R3，计算出它们的平均值。实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω1231.00.205.02.00.395.13.00.585.25.1

计算电阻的平均值:R=（5Ω+5.1Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω一、伏安法测电阻【分析与讨论】当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变，同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。【交流与评估】对实验过程进行评估：①连接电路时，开关是否处于断开状态；②滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值处，滑动变阻器在本实验中的作用是什么；③电流表、电压表的“+”“-”接线柱是否接反了；④是否通过“试触”进行量程选择；⑤是否认真检查电路，确认无误后才闭合开关等。一、伏安法测电阻演示实验—《伏安法测电阻》【例题1】如图是“伏安法测电阻实验”电路图，下列说法中错误的是（）A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出C．多次测量是为了求平均值减小误差D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大D解析见下页一、伏安法测电阻A．为保护电路，连接电路时，应将滑片移至阻值最大处，由图知，变阻器的下面接了左边的接线柱，则应将变阻器滑片调至最右端，故A正确；B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，否则指针会反向偏转而损坏电表，故B正确；C．定值电阻的阻值不变，多次测量求平均值是为了减小误差，故C正确；D．向左移动滑片，变阻器的阻值变小，由I=U/R可知，电路中的电流变大，由UR=IR可知，定值电阻两端的电压变大，但电阻的阻值不变，故D错误。故选D。一、伏安法测电阻【例题2】用如图甲的电路测量定值电阻R的阻值。（1）实验原理是________。（2）将图乙电路完成，要求滑片向左滑时电阻变小。_____（3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于____端。（4）闭合开关，将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数会____（填“变大”或“变小”），当滑片P滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图丙。由此可知被测电阻的阻值R＝___Ω。（5）完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是____。A．换用阻值不同的电阻再进行几次测量B．调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行

右R=U/I

见解析

变大

5

B解析见下页一、伏安法测电阻

一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻本节课学习流程一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习想一想有一个电灯泡，发光时的电阻与不发光时的电阻，这两种情况下灯丝的电阻相同吗？如何去测量灯丝的阻值大小？下面学习测量小灯泡电阻的方法。没有发光正在发光二、伏安法测定小灯泡的电阻

二、伏安法测定小灯泡的电阻【实验步骤】①按电路图连接实物。②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示数。③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。AVLRS二、伏安法测定小灯泡的电阻实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.50.115.022.00.1216.732.50.1418.0【数据处理】将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出小灯泡的阻值R1、R2

、R3。【分析与讨论】当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。二、伏安法测定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R=U/I电路图实验过程多次测量数据处理实验结论伏安法测小灯泡的电阻和伏安法测定值电阻阻值的实验比较R=U/I多次测量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，然后寻求普遍规律平均值为所求的电阻值当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。二、伏安法测定小灯泡的电阻实验演示—《测小灯泡的电阻》【例题3】在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时阻值大约为8Ω。（1）如图甲所示，小涛同学即将连好最后一根导线A，他的同桌制止了他，说小涛连接的电路有两处错误，分别是：_____________________；_____________________。小涛根据同桌的意见进行了改正；（2）实验过程中某一时刻，电压表指针位置如图乙所示，示数为____V；（3）小涛将数据记录在下表，数据都正确，请你指出他设计的表格中的错误：__________________________。

连接电路时开关未断开实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω10.50.163.16.121.30.216.232.50.288.9

电流表所选量程大了

1.7

求小灯泡电阻的平均值了解析见下页二、伏安法测定小灯泡的电阻

二、伏安法测定小灯泡的电阻【例题4】如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路，已知小灯泡正常发光电压为3.8V。（1）实验中电压表所选的量程是______V；（2）正确连接实物图，闭合开关，要将滑动变阻器滑片向______移动（选填“左”或“右”），完成第二次测量，表格中第3次电流表示数如图乙所示______A；（3）由表格数据算出小灯泡正常发光的电阻为______Ω（保留一位小数），同时可知灯丝电阻是变化的，可能是受______的影响。

0～15电压U/V电流I/A灯泡亮度10.2灯丝暗红20.25微弱发光3.8

正常发光

左

0.3

12.7

温度二、伏安法测定小灯泡的电阻

二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻本节课学习流程一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习想一想小红准备测一只未知电阻（估计Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′和几根导线。当她准备实验时，发现没有电流表，但一时又找不到。如果你遇到这种问题，你该怎么办？下面学习几种测电阻的特殊方法。三、特殊方法测电阻1.思维方法在只有电压表或电流表时，可利用已知定值电阻R0（或已知规格的滑动变阻器R）完成待测电阻的测量，解题思路如下：R0

VR0

A缺电流表缺电压表三、特殊方法测电阻2.伏阻法测电阻（利用电压表测量）（1）方法一：①把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：I0=Ix

三、特殊方法测电阻（2）方法二：①如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U；断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。

②计算：定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为：

Rx阻值为：

三、特殊方法测电阻（R′为滑动变阻器的最大阻值）（3）方法三①可把未知电阻Rx和滑动变阻器R'和串联起来，如图所示。②如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：AVRxR'SPIx=IR＇

三、特殊方法测电阻小红准备测一只未知电阻（估计Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R′和几根导线。

当她准备实验时，发现电压表已经损坏，但一时又找不到新的电压表替代，你能否用手头的器材想办法测出未知电阻的阻值？3.安阻法测电阻（利用电流表测量）三、特殊方法测电阻

闭合S和S1，电流表测量R0和Rx并联的总电流的示数为I1；闭合S断开S1，电流表测量通过Rx的电流为I2，根据U=IR求出并联电路各支路两端的电压U=（I1-I2）R0电阻Rx的阻值（1）方法一：①如图所示，闭合S和S1，记录电流表的示数为I1；②闭合S断开S1，记录电流表的示数为I2；③用R0和测量出来的物理量表示Rx。

三、特殊方法测电阻（2）方法二①如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix；②断开开关S2，记下电流表示数为I，未知电阻Rx阻值的表达式为：

AR0RxS1S2三、特殊方法测电阻

ARxR'SP三、特殊方法测电阻视频演示——《特殊法测量电阻》

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到最______端（选填“左”或“右”）。（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是________。

Rx断路

（1）电源电压3V，故电压表选择0~3V量程，与被测电阻并联，如图所示.为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端，即右端。（2）电流表无示数，电压表有示数，接近电源电压，说明与电压表并联的Rx断路。

右三、特殊方法测电阻（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为______A，则未知电阻Rx

=____Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的______。（4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax

，请你把以下测量步骤补充完整。①闭合开关S，滑片p移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，______________，读出电压表示数为U2；③待测电阻Rx

__________（用已知和测量出的物理量符号表示）。0.16误差解析见下页10滑片P移到b端时

三、特殊方法测电阻

三、特殊方法测电阻【例题6】现要测量电阻RX的阻值，提供的实验器材有：待测电阻RX（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干．（1）闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变．若电路中只有一处故障，可判断该故障是____________．（2）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图，该示数为_____V，则RX=______Ω．

Rx断路

2.6

5.2三、特殊方法测电阻（3）某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0～999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻RX的阻值，设计的电路如图．完成下列实验步骤:①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②___________________________________；③_________________________________________________________________________；④电阻RX=____．（用测得量的符号表示）

闭合S1，标记电流表指针所指的位置断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0；

R0三、特殊方法测电阻四、课堂总结一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程三、课堂总结五、动手动脑学物理一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程1.一个小灯泡上标着“2.2V0.25A”，表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8Ω。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？

错误一：滑动变阻器接入电路时同时选择了上面两个接线柱，滑动变阻器不能调节接入电路的电阻，也起不到保护电路的作用。错误二：电流表正、负接线柱接反了。错误三：电流表的量程选大了。正确的电路连接如图所示。四、动手动脑学物理2.已知流过一只电阻为242Ω的灯泡的电流是0.91A。如果在灯泡两端再并联一个电阻为165Ω的电烙铁，并联电路的总电流变为多大？

由题意可知电路图如图所示.灯泡两端的电压U1=I1R1=0.91A×242Ω=220.22V

因电烙铁与灯泡并联，所以电烙铁两端的电压等于灯泡两端的电压，即U2=U1=220.22V流过电烙铁的电流I2=U2/R1=220.22V/165Ω=1.33A

并联电路的总电流I=I1+I2=0.91A+1.33A=2.24A

四、动手动脑学物理3.图17.3-3是用伏安法测量某未知电阻的电路图。（1）根据电路图将图17.3-4所示的实物图连接起来；（2）读出图17.3-5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。图17.3-3解析见下页四、动手动脑学物理（1）电路连接如图所示.（2）电流表的示数是0.40A，电压表的示数是24V.（3）被测电阻的阻值R=U/I=24V/0.40A=6Ω

四、动手动脑学物理4.

在测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示。（1）

请你根据表中电压和电流的数据计算每次的电阻，填在表格中；（2）对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论。

（1）在表格中从左至右依次填入8.1、7.1、6.2、4.7、3.1、2.0。（2）不同电压下，小灯泡的电阻值不同。灯丝的电阻随温度的降低而减小。四、动手动脑学物理六、课堂练习一、伏安法测电阻二、伏安法测定小灯泡的电阻三、特殊方法测电阻四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程1．实验“伏安法测电阻”（1）请画出该实验的电路图______；（2）该实验的原理是__________；（3）按电路图连接电路时，开关应______，滑动变阻器应_____________________，电表应_______________；（4）实验中要记录相关数据，请设计出你的实验数据记录表格________；（5）根据你所学的知识，在坐标系中大致画出定值电阻的U-I图象________。见解析

R=U/I断开滑片置于最大阻值处选择合适量程见解析见解析四、动手动脑学物理（1）根据实验原理知：伏安法测电阻时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路，电压表测待测电阻两端的电压，电路图如图所示：（2）伏安法测电阻的原理是R=U/I（3）为了保护电路,按电路图连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，电压表和电流表要选择合适量程。（4）

实验需记录的数据有电压、电流，计算电阻，另外由于要多次测量，所以设计的表格如图.（5）电阻一定时，通过电阻的电流与电压成正比，则定值电阻的U-I图象如图所示。

第一次第二次第三次电压U/V

电流I/A

电阻R/Ω

五、课堂练习2．在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图像，如图甲、乙所示。则对于图像的分析，以下说法错误的是（）DA．由甲图可知，定值电阻的阻值为1ΩB．由甲图可知，电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法，测定小灯泡的电阻五、课堂练习

五、课堂练习3.如图是某同学为测量标有“2.2V0.25A”的灯泡电阻而连接的电路，小华认为电路的连接有下列错误：①滑动变阻器的金属杆连入电路，不能改变电阻；②滑动变阻器未置于最大阻值处，不能保护电路；③电流表的正负接线柱接反，指针会反偏；④电压表未选择0~15V量程，读数不准确。你的判断是（）A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④A五、课堂练习①②由图知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，接入电路的阻值为0，连接错误；闭合开关前，为保护电路，应将滑片滑到最大值处，图中滑片在中间，故①②符合题意；③电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，由图可知：电流表正负接线柱接反了，故③符合题意；④由图知电源电压是1.5V×2=3V，为了读数准确V表应选0~3V量程，故④不符合题意；综上所述，正确的有①②③，故BCD不符合题意。所以选A。五、课堂练习4.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻？小听关于这一问题设计了如图所示的电路。已知R1为10Ω，闭合S，断开S1时，电压表的读数是2.0V，再闭合S1时电压表的示数是3.0V。（已知整个实验过程中电池的电压不变），求被测电阻R2的阻值。由图知，开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，则电源的电压U=3V；当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压为2V，所以R2两端的电压U2=U-U1=3V-2V=1V因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流

解得R2=5Ω

五、课堂练习5．小明打算测量未知电阻的阻值.（1）小明连接电路并闭合开关后，如图1所示，操作中的一处不妥之处为________________________________________________；（2）实验时，小明改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，并记录数据如下表格所示，表格不足之处是________；在第三次测量中电流表的示数如图2所示，根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为______Ω；（结果保留一位小数）实验次数电压U电流I电阻R电阻Rx11.50.314.8

220.4532.5

闭合开关前，滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处无单位5.0解析见下页五、课堂练习

五、课堂练习6．在“测量电阻的阻值”实验中：①请用笔线代替导线，将图甲实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大___；②连接完电路后，闭合开关，发现电流表、电压表有示数均很小，无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现问题的原因是：___________________________________________________；③解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为____A，则电阻R的阻值为____Ω；④把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像，其中表示小灯泡电阻的图像是______（选填“a”或“b”），判断的依据是__________________________。小灯泡的电阻受温度的影响a解析见下页100.2将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中五、课堂练习

①滑动变阻器接入电路的要求是一上一下接入电路，又因为滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选右下接线柱与右上接线柱接入电路中，并且与电阻串联，如图所示：

②连接完电路后，闭合开关，电流表、电压表示数均很小，说明电路为通路且电阻两端的电压和通过电阻的电流很小，电路中的电阻较大，怎样移动滑片都不起作用，导致该故障的原因是：将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中。③小灯两端电压为2V，电流表选用的量程为小量程，分度值0.02A，所以电流表的示数为0.2A，可知电阻的阻值为

④小灯泡的电阻受温度影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值，如图丙所示，表示小灯泡的I−U图像是图像a。

五、课堂练习7．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）________；（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为___________；（3）根据I-U图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡正常工作时电阻为________Ω；（4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻______（变化/不变）。解析见下页灯泡断路10变化五、课堂练习（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端测灯泡两端的电压，依题意可知，待测小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图所示：

五、课堂练习8．晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值．他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部