2019-2020年九年级物理全册 17.3 测量小灯泡的电阻导学案（新版

2019-2020年九年级物理全册 17.3 测量小灯泡的电阻导学案（新

版）新人教版

学习目标：

? 应用欧姆定律，学习测量电阻的方法。 ? 会同时使用电压表和电流表。 ? 了解灯丝电阻的特性。

? 通过测量小灯泡电阻，了解欧姆定律的应用。

? 通过实验电路的设计，连接以及测量过程培养学习兴趣。 重点难点：

? 重点：会用电压表，电流表测量电阻 ? 难点：数据分析，总结规律 学习策略：

? 掌握典型例题，尤其是方法的介绍，下足功夫，要会活学活用此处的知识。

二、学习与应用

（一） 欧姆定律的内容：

； （二）欧姆定律的表达式： ； （三）欧姆定律公式的变形： ， 。 知识点一：怎样测小灯泡电阻 （一）实验过程：

实验目的：（1）会用电压表测电压，会用电流表测电流 （2）会用伏安法测电阻 实验原理：欧姆定律

实验器材：电源、开关、电流表、 、 、待测灯泡(2.5V，3.8V)、导线若干。 实验电路图：

“凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的

实验表格： 次数 1 2 3 实验步骤：

电压U/V 2.5 1 0.5 电流I/A 电流I/A 电阻R/Ω （1）按电路图连接电路，

（2） ， 后，闭合开关，

（3）调节滑动变阻器的滑片P，使阻值变小，观察电压表示数，使示数为小灯泡的

值（2.5V）再读出 示数，观察灯泡亮度，记录表格，

（4）调节滑动变阻器滑片P，使 变大，使用电压表示数为某一值（1V），观察电流表示数，灯泡的亮度，并记录，

（5）调节滑动变阻器滑片P，使 继续变大，使电压表示数为某一值（0.5V），观察电流表，灯泡的亮度记录，

（6）计算电阻值，填入表中。 （7）分析表格，总结规律。 （二）实验注意事项

（1）连接电路时，开关要处于 状态， （2）闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到 ， （3）电压表、电流表的正负接线柱接法要正确，量程选择要合适，

（4）小灯泡的电压应从 电压开始，逐次降低。 （三）数据分析 总结规律

通过实验记录，对数据分析，发现灯泡的电阻不是定值，是变化的且变化较大，是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢？是导体两端电压变化了，是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化？

分析：影响电阻大小的因素。

（1）导体本身的条件：①材料 ②长度 ③横截面积 （2）温度

而与导体两端电压，通过导体电流无关，并不影响导体电阻的大小。

测小灯泡灯丝电阻过程中，本身的条件没有变化，没有改变灯丝电阻大小，只是灯丝的温度对电阻大小影响，如何影响的？灯泡越亮，温度越高，电阻越大。 （三）故障分析

在电源、电压表、电流表、开关、导线完好的情况下 故障现象 电压表无示数 电流表无示数 灯泡不发光 电压表有示数 电流表有示数 电压表有示数 电流表无示数 电压表无示数 电流表有示数 灯泡发光 电流表无示数 电压表有示数 电流表有示数 电压表无示数 电压表 路 灯泡 路 电压表 路 电流表 路 灯泡灯丝 可能原因 短路， 松动，接触不良 滑动变阻器阻值 知识点二：测定定值电阻的阻值 （一）伏安法测定值电阻

（1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式 ，只要测出定值电阻两端的 和通过它的 ，就可求出它的电阻。

（2）实验器材：电源、开关、 、电压表、滑动

变阻器、待测定电阻值和导线若干。

（3）实验电路图

（4）实验步骤

①按电路图正确连接电路

②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格： 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 ③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电

阻值，再求出它们的平均值 （二）安阻法测定值电阻

（1）仪器：电源、 、两个开关，一个阻值已知的定值电阻R和几根导线，待测电阻Rx

（2）电路图：

（3）步骤：①按图连接电路

②S闭合，S1断开，电流表示数为I1 ③S、S1闭合，电流表的示数为I2 ④计算：U=I1R0 Ix=I2-I1

表达式：

（三）伏阻法测定值电阻

（1）器材：电源、 、两个开关、一个阻值已知的定值电阻R和几根导线，待测电阻Rx

（2）电路图：

（3）步骤：①按图连电路

②S1闭合，S2断开，电压表的示数为U1 ③S1断开，S2闭合，电压表的示数为U2 ④计算： ，

Rx的表达式

类型一：基础型

例1．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R的

阻值．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的 示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为________A，电阻R的阻值 为________Ω．

解析： 答案：

总结升华： 举一反三：

如图所示，电源电压为12V且保持不变，当滑动变阻器滑片P移至端点A时，电流表的示数为0.4A，当滑片P移至端点B时，电流表的示数为0.3A。求变阻器的最大阻值。

解析：

总结升华： 例2．用经检测完好的器材按图连接好电路，测待测电阻Rx

的阻值，刚一试触就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，试分析造成这一现象的原因可能是：

（1） （2） （3） 。

解析：

答案：

总结升华： 举一反三：

用伏安法测电阻时，如图所示，某同学连完电路后，用开关试触时，发现电流表迅速摆到最大刻度，电压表指针反向偏转，出现此现象的原因是 。

答案：

类型二：能力提高型

例3．如图所示，是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻” 实验中连接的一个实验电路，所用小灯泡标有“2.5 V”字样。

(1)请指出电路连接中的两个不当之处：

①________________________________________； ②________________________________________。

(2)他们改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，

发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯 泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是： ________________________________________。

(3)电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下：

电压/V 电流/A 2.0 0.20 2.5 0.24 2.8 0.26 ①小灯泡正常工作时的电阻大小约为________________；

②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是________(填写“不变”或“变 化”)的，其原因是：__________。

(4)实验结束，小明提出了一个探究设想：可以利用上图中的实验器材来探究 “并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。

①请帮他们设计一个实验方案，将电路图画在虚线框中；

②在实验探究过程中，滑动变阻器不但可以改变电路中的电流，它还是电 路中的一个________，但在移动滑片时一定要注意________________。 解析： 答案：

总结升华： 举一反三：

给你如下器材：学生电源一个，电压表二个，滑动变阻器一个，已知阻值为R0的定值电阻一个、开关一个、导线若干、待测电阻Rx一个。要求用一个电路图测出待测电阻的阻值，画出实验的电路图，简述实验步骤。写出待测电阻的表达式。 解析：

答案：

例4．小明同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值，实

验电路图如图甲所示

（1）按甲电路图将图乙中的电流表（用0.6A量程）正确连入电路（用笔画线表示导线）

（2）实验中，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电流表和电压表V2的示数如图丙所示。由此可知电阻R1= Ω。

（3）小华发现另一个同学实验时，电路连接正确、电压表V1的示数为3V，但是反复移动变阻器的滑片P，电压表V2的示数总是与V1的示数相等。由此可见，发生故障的原因可能是滑动变阻器 或是R1 。

解析：

答案：

总结升华： 举一反三：

如果在实验中发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片电流表的示数都为零，而电压表却有明显示数，而且与电源电压相同，你觉得问题可能出在哪？应该怎样解决？如图：

答案：

探究园地

例1． 在测量定值电阻的实验中，(1)连接电路时开关

应________________。

(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。

(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至________(填“A”或“B”) 端．小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2 A， 电压表示数如图乙所示，为________V，计算出的电阻值为________Ω。 (4)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗? ________，理由是____________。

(5)如图丙所示，是其他两组同学根据测得数据作出的I-U图像，分析图 像可知________(填“>”“=”或“<”)。

(6)小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电 压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是________________。 (写出一种即可) 解析：

答案：

总结升华： 例2．某同学利用下图甲所示的电路测定电阻Rx的阻值，所

用滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，电源电压不变，该同学实验步骤正确，当闭合开关S，观察到电流表的示数为0.14A。当他把滑动变阻器的滑片P移到中点位置时，电压表、电流表的示数分别为2.5V、0.2A。接着他又移动滑片P到某A，这时电压表、电流表的示数分别如图乙所示。

（1）通过分析可知A点在滑动变阻器中点的 (填“左”或“右”)侧

（2）请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出平均电阻值。

物理量 序号 1 电压/V 电流/A 电阻/Ω 1.7 0.14 电阻平均值/Ω 2 3 2.5 0.20

分析：

答案：

例3．在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，某同学选定了

如图所示器材进行实验，实验过程中，由于某同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上面而忘记填入记录表格中。

（1）请你帮助该同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是 。

实验次数 电压U/V 电流I/A 1 0.5 2 1.0 3 1.5 4 2.0 5 2.5

草稿纸 0.10 0.30 0.18 0.42 0.50 （2）根据测量数据计算该电阻的阻值为 Ω （3）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成图中的实物连接。

（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是

（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱R（电阻符号 ）代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其他任何器材）设计一个测量Rx阻值的实验电路图。 分析：

答案：

总结升华： 例4．如下图，小明做“伏安法测电阻”的实验电路图，图

中有电流表（量程0—0.6A，0—3A）、电压表（量程0—3V，0—15V），滑动变阻器（阻值变化范围为0～12Ω），被测电阻Rx（约6Ω，按6Ω计算）及由三节新干电池串联组成的电源，若实验要求电表指针不超过其量程，且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线，则变阻器连入电路的阻值至少为（ ）

A 1.5Ω B 2Ω C 2.5Ω D 3Ω

解析： 答案：

例5．“曹冲称象”的故事流传至今，最为人们称道的是曹

冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重，人们把这种方法叫“等效替代法”，请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题：

探究目的：粗略测量待测电阻Rx的值，

探究器材：待测电阻Rx，旋转式电阻箱R，若干开关、干电池，导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大），

信息链接：旋转式电阻箱属于一种变阻器，如图所示，利用它可以在电路中准确调节电阻值元件符号为，电阻箱连入电路时可以通过旋钮下的“倍率”的对应关系读出此时的电阻值。

设计实验和进行实验： （1）画出你设计的实验电路图

（2）将下面的实验步骤补完整、并用字母表示需要测出的物理量：第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路

（3）写出Rx的表达式Rx= 解析： 答案：

☆例6.测量电阻的方法有很多。下面的方法值得我们学习

和借鉴，下面甲图为该实验电路图，其中Rx为待测未知电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R0为定值电阻。

（1）主要步骤：

A．把开关S拨至a点，读出电流表示数Ia； B．读出电阻箱示数R；

C．根据电路图连接实物图，并将电阻箱阻值调至

最大；

D．把开关S拨至b点，调节电阻箱，使电流表示

数Ib等于Ia；

上述步骤的合理顺序是 。

（2）步骤B中，电阻箱调节后的示数如下图乙电阻箱的阻值是 Ω。

（3）被测电阻Rx的阻值是 ，

（4）下列实例与本实验所用到的研究方法相同的是（ ）

A．研究电流与电压、电阻的关系 B．用天平测物体的质量 C．曹冲称象

D．用力的作用效果研究力

分析： 答案：

三、总结与测评

要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。

规律方法

伏安法测电阻是利用电压表和电流表分别测出导体两端的电压和通过导体的电流。利用欧姆定律的变形公式

算得导体的电阻。我们称这种方法为间接测量法。

伏安法测小灯泡电阻和定值电阻实验的不同点：

（1）测量小灯泡电阻时，要先调节变阻器滑片位置，使电压表示数 灯泡灯口标明的电压值，然后使其两端电压逐渐 ，以保证灯泡 ，分别测量三组对应的电压，电流值；而测定值电阻时，电压变化顺序无限制可以根据自己的需要调节，尽量

使电阻两端的电压成 变化，可以减小读数不准造成的误差。每次读数完毕后立即 开关，以免通电时间过长，引起定值电阻 升高而使定值电阻阻值 ，使测量误差过大；

（2）测量定值电阻的阻值时，多测几组数据是为了取其平均值来减小 ；而测小灯泡电阻时，多测几组数据是为了求出小灯泡在不同电压下对应的 值。目的是分析小灯泡电阻变化的规律、电阻大小与温度的关系。

本内容是中考实验题重点考查内容，实验原理、实验器材、器材的作用。电路图设计、实物连接、电流表、电压表选择与读数、电阻计算、故障分析排除数据分析等范围非常广。

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知识点：实验用电流表和电压表测电阻

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理。

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