电阻测量专题.doc

实 验 学 校 课 堂 教 学 设 计第_周第_课时 本学期总课时第_节课题 多种方法测电阻实验教学目标1.知识与技能：应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表与电流表，了解钨丝的电阻特性。2.过程与方法：通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。3.情感、态度与价值观：实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养，爱护实验器材。重点难点教学重点利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.教学难点自行设计科学的、完整的实验操作方案.过程方法（一）伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻x的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出x的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。1原理：由欧姆定律推出 2电路图：（见图1）3器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10）、滑动变阻器、导线。4注意点：连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。5实验步骤：(1）根据电路图把实（2）按电路图连接电路。（在连接电路中应注意的事项：在连接电路时，开关应断开。注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/1灯丝暗红12微弱发光1.53正常发光2.5同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度 升高。（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。6分析与论证：展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？ （二）测电阻的几种特殊方法1只用电压表，不用电流表方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知的阻值。具体的作法是先用电压表测出x两端的电压为x；再用这只电压表测出定值电阻0两端的电压为0。根据测得的电压值x、0和定值电阻的阻值0，可计算出的值为：用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知的阻值。具体的作法是先闭合1，读出电压表的示数为1，再同时闭合1和2，读出这时电压表的示数为。根据测得的电压值1、2和定值电阻的阻值0。根据分压公式可计算出的值：方法三：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图5所示的电路可以测出未知的阻值。具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数1；把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数2。根据测得的电压值1、2和定值电阻的阻值0，可计算出的值：以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻0，所以又叫“伏阻法”。2 只用电流表，不用电压表方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的电路可以测出未知的阻值。先后用电流表测出通过0和的电流分别为0、x，根据测得的电流值0、x和定值电阻的阻值0，根据分流公式可计算出的值为 方法二：用图7所示的实验电路也可以测出未知的阻值。先闭合开关，读出电流表的示数为I1，再断开闭合，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值0。根据分流公式可计算出的值： 方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知x的阻值。具体的作法：是先闭合开关S1，读出电流表的示数为I，再同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I、I2和定值电阻的阻值0。计算过程如下：设电源电压为，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式(x+),可得I（x0）；当再同时闭合S1、S2，0被短路，这时有：I2x。联立解方程组得3 方法四：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图9所示的电路也可以测出未知的阻值。具体的作法：把滑动变阻器的滑片 P 调至A端，读出电流表的示数为IA，再把滑动变阻器的滑片P调至B端，读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值AB。同样可计算出的值：以上方法，需要测量两次电流，所以也叫“安安法”；根据所给器材有电流表和一个已知阻值的电阻0，所以又叫“安阻法”。3 等效替代法方法一：用图10所示的电路也可以测出未知的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I，再将 S 扳到B时，调节R0（电阻箱）的电阻，使电流表示数仍为I，即RX=R0。 方法二：若只有一只电压表和电阻箱，则可用替代法测电阻的阻值，如图11所示。先合上开关S1，把单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的阻值，使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0，则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。等效法虽然也有一块电压表或一块电流表，但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流，而是起到标志作用。三、典型例题例题有一个阻值看不清的电阻器Rx，要测出它的电阻值。（1）小明按图12的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图13所示，则通过电阻器Rx的电流为_A，Rx的电阻为_。（2）图14是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处。_；_；_。例题2物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx的实验，各组同学都提出了自己的设计方案，下列是两组同学的设计情况。（1）甲组同学决定采用伏安法，请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需测量的物理量：_； _；（2）乙组同学设计了不同的方案，经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图15，以下是他们的实验操作步骤：按电路图连接好实物电路。_。_。（3）请你用所测物理量写出两种方案未知电阻Rx的数学表达式：甲组：Rx=_。乙组：Rx=_。答案:（）如图16 未知电阻两端的电压；通过未知电阻和电流。（）断开开关，读出电流表的示数为1闭合开关，读出电流表的示数为2（）；10（21）。例题3要测一个阻值未知的电阻x的阻值提供的器材：电源（电压不变）、两个开关、一个电流表、一个已知阻值为0的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出x的阻值，要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。答案：1电路图(见图17)：2实验步骤：(1)按照电路图连接好电路(2)闭合开关S1，断开S2，记下电流表示数I(3)闭合开关S2，断开S1，记下电流表示数I2(4)整理实验器材。3待测电阻x的表达式： （也可以：）1电路图(见图18)：2实验步骤：(1)按照电路图连接好电路(2)只闭合开关S1，记下电流表示数I1 (3)开关S1、S2都闭合，记下电流表示数I2 (4)整理实验器材。3待测电阻x的表达式： 例题4. 现在要测定标有“3.6V 0.32A”灯泡正常发光时的灯丝电阻，给你的器材如下：开关 一只，导线若干，4.5V和6V的电源各一套（电源电压恒定），量程为0.6A、3A的电流表和3V、15V的电压表各一只，“5 2A”和“10 1A”的滑动变阻器各一只。测量时电表示数必须超过所用量程的一半。（1）应选择电压为_V的电源；（2）电流表量程应选择_A；（3）电压表量程应选择_V；（4）滑动变阻器的规格应选择_；（5）画出符合本实验要求的电路图。反馈形式媒体应用板书设计 题目：测量小灯泡的电阻.实验原理：根据欧姆定律I=，推出R=，计算灯泡电阻R.实验电路：实验器材：小灯泡：额定电压_ V. 教学反思在教学过程中，我发