初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第五节 测量导体的电阻课前预习课件ppt

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深入理解“R=U/I”的实验原理，系统掌握电路图绘制、实物连接规范，以及完整的操作步骤与数据记录方法。
对比探究定值电阻与小灯泡的阻值特性，重点观察温度对灯丝电阻的影响，学会分析实验数据并总结物理规律。
探索缺少电表时的替代测量方案（如伏阻法、安阻法），解决非标准实验条件下的测量难题，提升思维灵活性。
? 核心目标：通过理论与实操结合，掌握电阻测量的完整体系与探究思维。
情境导入：如何测量电阻？
电阻器的“庐山真面目”
在实验室和日常生活中，电阻器有着千变万化的模样——从电路板上微小的贴片电阻，到显眼的色环电阻。它们的阻值无法直接通过肉眼看出，那么，我们该如何得知一个未知电阻的具体阻值呢？
? 思维碰撞：测量的两种路径
❓ 路径一：直接测量？我们常用的电压表和电流表，只能分别测量电压和电流，无法直接显示电阻数值。直接测量似乎行不通。
? 路径二：间接计算！回忆欧姆定律：R = U / I。只要我们能测出电阻两端的电压和通过它的电流，就能计算出电阻值！
核心思路：将无法直接测量的“电阻”，转化为可以直接测量的“电压”和“电流”，这就是“伏安法测电阻”的原理。
由欧姆定律I = U/R变形推导而来。通过电压表测量电阻两端的电压U，电流表测量通过电阻的电流I，利用公式即可计算出待测电阻的阻值，是电学实验中最基础的测量方法。
02 核心电路元件与连接
? 电源：提供持续电流? 电流表：串联测电流?️变阻器：保护与调压
? 开关：控制电路通断? 电压表：并联测电压? 待测电阻：实验对象
⚠️ 实验关键点：连接电路时开关应断开；滑动变阻器需调到最大阻值处以保护电路；电流表需串联、电压表需并联，注意电流方向从正接线柱流入。
伏安法测电阻：实验电路
伏安法测电阻：实验要点解析
01 滑动变阻器的核心作用
保护电路安全闭合开关前调至最大阻值处，防止电流过大烧毁元件，起到关键的限流保护作用。
调节电压与多次测量改变接入电路的电阻丝长度，从而调节待测电阻两端电压，获取多组数据以减小误差。
伏安法测电阻：实验步骤
02 规范实验操作四步走
① 连接电路对照电路图依次连接元件，注意电表正负接线柱与量程选择。
② 检查试触确认电路无误后试触开关，观察电表指针偏转，确认量程合适。
③ 采集数据闭合开关，调节滑片改变电压，记录至少3组电压与电流值。
④ 计算求值利用 R=U/I 计算每组阻值，最后求平均值以减小偶然误差。
实验关键：多次测量求平均值的目的是为了减小实验的偶然误差，让最终结果更接近真实值。连接电路时，开关必须处于断开状态！
01 实验数据记录与计算表格
本实验采用“多次测量求平均值”的方法。其核心目的是为了减小由于电流表、电压表的读数误差以及仪器精度限制所带来的偶然误差，从而使测量结果更接近真实值。
实验探究：测小灯泡电阻
? 01实验关键操作提示
1. 连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器调至最大阻值处以保护电路。2. 调节滑片，使电压分别为额定电压、略高于、略低于额定电压，记录三组数据。3. 读数时视线需与电表刻度盘垂直。
? 03实验结论总结
小灯泡的灯丝电阻随温度升高而显著增大。由于不同电压下灯丝温度不同，电阻值并非定值，因此本实验中不能通过求平均值来减小误差，多次测量是为了寻找普遍规律。
伏安法测电阻实验注意事项
1、连接电路时，开关应 ，滑动变阻器应 。2、滑动变阻器的作用：（1） ；（2） 。3、本实验中多次测量的目的是：_____________________________________。
串联在电路中，滑片处于最大阻值位置
改变被测电阻两端的电压和电流
多次测量求平均值从而减小误差
4. 电流表、电压表的量程选择应适当。一般以仪表指针 为宜。其量程的确定方法，一是 ；二是估算出电压、电流的 ，选择合适量程。电压表量程的选择根据电源电压，电流表量程的选择 I=U电源/R定值。
5.手眼分工：手调节滑动变阻器滑片的位置，眼睛先看电压表的示数，再看电流表的示数。6.电压表和电流表位置对调后产生的现象：电流表无示数、电压表示数为电源电压。
故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。
判断：①电压表和电流表的量程可能都选择过大； ②电源电压可能过低。
故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。
判断：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
故障3：电流表指针超过最大值。
判断：①量程可能选择过小；②电路中可能出现短路。
故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化。
判断：滑动变阻器没有 “一上一下”连接。
判断：灯泡的灯丝可能断了或灯座与灯泡接触不良
故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数， 电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。
故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
判断：①滑动变阻器阻值太大。②接触不良或灯丝等断开 ③电源等原件可能损坏；
知识点2：特殊法测电阻（无电流表）
核心思路：利用串联电路电流处处相等 (I = I₀ = Iₓ)的特点，将待测电阻 ( Rx ) 与已知阻值的定值电阻 ( R0 ) 串联。通过电压表分别测出两者两端的电压，利用欧姆定律间接计算出电流，进而求出待测电阻。
将电源、开关、定值电阻 ( R0 )、待测电阻 ( Rx ) 依次串联。电压表 ( V1 ) 并联在 ( R0 ) 两端测其电压 ( U0 )，电压表 ( V2 ) 并联在 ( Rx ) 两端测其电压 ( Ux )。
由欧姆定律得：( I = U0/R0) 且 ( I = Ux/Rx)。因为串联电流相等，联立两式消去电流 ( I )，即可推导出计算 ( R_x ) 的最终公式。
核心公式： （ 只需测量两组电压值即可计算）
交流讨论：如果只有一块电流表和已知电阻（无电压表），能不能测未知电阻？
知识点2：特殊法测电阻（无电压表）
核心思路：利用并联各支路电压相等 (U= U₀ =Uₓ)的特点，将待测电阻 ( Rx ) 与已知阻值的定值电阻 ( R0 ) 并联。通过电流表分别测出两者的电流，利用欧姆定律间接计算出电压，进而求出待测电阻。
将电源、开关、定值电阻 ( R0 )、待测电阻 ( Rx ) 组成并联电路。电流表 ( I0 ) 串联在 ( R0 ) 支路测其电压 ( I0 )，电流表 再串联在 ( Rx )支路测其电流 ( Ix )。
由欧姆定律得：(U0= I0 R0) 且 (Ux = IxRx)。因为并联路电压相等，联立两式消去电压 (U0和Ux )，即可推导出计算 ( Rx ) 的最终公式。
核心公式： （ 只需测量两组电流值即可计算）
交流讨论：如果一只单刀双掷开关，这两个缺表测电阻实验，还能不能有其他办法测出未知电阻？
01 基础回顾 · 实验核心要素
① 伏安法测电阻的实验原理是： ；② 多次测定值电阻的目的是： 。
02 思维辨析 · 灯丝电阻的特性分析
在“测量小灯泡灯丝电阻”的实验中，关于多次测量的目的，下列说法正确的是？
A. 多次测量求平均值，减小误差B. 灯丝电阻随温度变化，不能求平均值
C. 多次测量是为了寻找普遍规律D. 为了减小电表读数时的偶然错误
答案：R = U / I；多次测量求平均值以减小误差解析：伏安法测定值电阻的原理是欧姆定律的推导式 $R=\frac{U}{I}$。实验中受仪器精度和读数误差影响，单次测量结果存在偶然性。通过改变滑动变阻器阻值获取多组数据并求平均值，能有效抵消偶然误差，使测量结果更接近真实值。
答案：选项 BC 为正确答案解析：小灯泡的灯丝电阻受温度影响显著，电压升高时，灯丝温度上升，电阻随之增大，其阻值并非定值。因此实验中多次测量的目的是探究电阻随温度变化的规律，而非计算平均值来减小误差，这与定值电阻的测量有本质区别。
现有下列器材，电流表（0－0.6A 0－3A）、电压表（0－3V 0-15V）、滑动 变阻器（0－10欧 2A）、4V电源、待测电 阻的小灯泡（正常发光的电压为2.5V，电阻为6欧左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 （1）试画出电路图； （2）电流表的量程应为 _____ 电压表的量为 ____ ； （3）下列步骤的合理排列顺序为 。 A 闭合开关 B 将测出的数据填入表格中 C 计算被测小灯泡的电阻 D 读出两表的示数 E 断开开关 F 将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G 根据电路图连接电路 H 调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V
E F G AH D B E C
•原理：欧姆定律变形式 R=U/I•电路：电流表串联测流，电压表并联测压•步骤：调零检查→试触选程→多次测量记录
•定值电阻：多次测量求平均值，减小误差•小灯泡：阻值随温度升高而增大，反映规律•重点：滑动变阻器的限流与分压接法应用
•缺电流表：用已知电阻 R₀ 分压/分流替代•缺电压表：利用并联等压或串联等流计算•替代法：电阻箱等效替换，保持示数不变
? 课堂小结：理解“伏安法”原理是根本，区分不同电阻的特性是关键，灵活运用等效思想解决实际问题是核心能力。
01 基础巩固：完成教材自检习题请认真完成教材课后的自我检测模块（课本P45-48），重点攻克欧姆定律的公式变形与单位换算。要求在作业本上写出详细的解题步骤与推导过程，这将有助于加深大家对核心公式的理解与记忆。
02 实验复盘：梳理电路故障现象回顾今天的伏安法测电阻实验，系统梳理实验中可能出现的异常现象（如电流表无示数、电压表示数异常、灯泡不亮等），尝试分析每类故障背后的电路原因，并整理成一份简易的“故障排查清单”，我们将在下次课进行分享与讨论。