12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻
1.知道用电流表和电压表测电阻的实验原理.
2.会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻.
【重点难点】
重点:(1)学习应用欧姆定律,用电流表和电压表测量电阻.
(2)理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关.
难点:实验电路的设计、连接,电流表、电压表量程的选择,滑动变阻器的使用,实验数据表格的设计.
【新课导入】
导入1:情景导入
教师展示几个不同的电阻.
教师:这些电阻的阻值的大小一样吗?我们怎样才能测出它们的阻值的大小呢?从而引入新课.
导入2:复习导入
提问:实验室用什么仪表测量电路中的电流?用什么仪表测量电路两端的电压?
学生回答
师:每个电阻的阻值的大小可能不同,我们怎样测量出导体的电阻呢?
【课堂探究】
1.“伏安法”测电阻的原理
根据欧姆定律的变形公式R=,测出待测电阻两端的电压和通过它的电流就可以求出导体的电阻,这种用电压表和电流表测电阻的方法,称为伏安法.伏安法测电阻的原理是欧姆定律.
2.根据欧姆定律测量导体的电阻
探究实验
【提出问题】 怎样用电流表和电压表测未知电阻的阻值?
【设计实验】 (1)本实验的原理是欧姆定律.
(2)需要测量的物理量是电压、电流.
【实验器材】 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻.
【实验电路图】 如图所示
【实验过程】 (1)按电路图连接电路.
(2)用电压表测待测电阻R两端的电压,用电流表测通过R的电流,调节滑动变阻器,分别测出三组电压值和对应的电流值.
(3)将测得的结果填入表内.
(4)根据R=,分别求出三组数值对应的电阻值,取其平均值,即为待测电阻的阻值.
【实验记录】 如表所示
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次数
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电压/V
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电流/A
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电阻/Ω
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平均值/Ω
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1
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2
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0.2
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10
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10.1
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2
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4
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0.39
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10.26
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3
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6
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0.6
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10
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【讨论交流】 (1)本实验中电流表的量程选0~0.6 A,电压表的量程选0~15 V;
(2)根据R=,求出每次测量的电阻值分别为10 Ω,10.26 Ω,10 Ω,平均值约为10.1 Ω,即为本次实验的待测电阻的阻值;
(3)由实验记录结果可以看出,电阻的大小与电压和电流的变化无关.
【实验结论】电阻大小最终取平均值10.1 Ω.
滑动变阻器的作用:滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用,另—个主要作用是改变电阻两端的电压和通过的电流,多次测量求平均值,减小误差.
