第3節(jié) 電阻的測(cè)量教學(xué)課件 (新版)新人教版

1、第第3 3節(jié)電阻的測(cè)量節(jié)電阻的測(cè)量本節(jié)內(nèi)容是歐姆定律的重要應(yīng)用，同時(shí)綜合電流表、電壓表，滑動(dòng)變阻器的使用，是重要的電學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。教材中通過(guò)設(shè)計(jì)“想想議議”引導(dǎo)學(xué)生理解測(cè)量原理，通過(guò)電路圖及注意事項(xiàng)的提示設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)案，通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析，幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，理解溫度對(duì)金屬導(dǎo)體電阻的影響。根據(jù)課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，掌握正確的測(cè)量和操作方法是本節(jié)的重點(diǎn)。充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生按照探究的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、步驟設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析，教師僅僅充當(dāng)引導(dǎo)者和評(píng)估的組織者，通過(guò)小組討論、相互交流、相互檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。

2、伏安法測(cè)電阻是電學(xué)中的一種基本測(cè)量，屬歐姆定律變換式的具體應(yīng)用，對(duì)于加深理解歐姆定律和電阻概念有重要的作用，同時(shí)又給學(xué)生提供初中常用電學(xué)器材綜合使用的機(jī)會(huì)，有利于提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。根據(jù)電路圖進(jìn)行實(shí)物連接線、排除接線中的故障是難點(diǎn)所在。知識(shí)與技能1能夠應(yīng)用歐姆定律學(xué)習(xí)一種測(cè)量電阻的方法。2進(jìn)一步掌握電壓表、電流表的使用方法及規(guī)則。3通過(guò)使用滑動(dòng)變阻器，進(jìn)一步理解滑動(dòng)變阻器在電路中的作用，鞏固對(duì)滑動(dòng)變阻器的正確使用方法的理解。過(guò)程與方法1通過(guò)教師與學(xué)生的雙邊活動(dòng)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，以及對(duì)信息的綜合分析能力。2通過(guò)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題選擇儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制訂實(shí)驗(yàn)操作方案等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

3、。重點(diǎn)利用電流表、電壓表測(cè)電阻。難點(diǎn)自行設(shè)計(jì)科學(xué)的、完整的實(shí)驗(yàn)操作方案。二、新課教學(xué)1實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)師：同學(xué)們面前的小燈泡是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)時(shí)常用到的，如果我們想知道這種燈泡的電阻是多大，怎么辦？生：用電壓表測(cè)電壓值，用電流表測(cè)出電流的值，再根據(jù)RU/I計(jì)算電阻。師：很好，請(qǐng)大家畫(huà)出測(cè)量小燈泡的電壓和電流的電路圖，然后互相交流，看自己的想法有沒(méi)有和別的同學(xué)不一樣。(請(qǐng)一位同學(xué)將自己設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在黑板上。教師巡視)師：為什么要在電路中接入變阻器呢？生：變阻器能改變電路中的電流。師：用電流表和電壓表測(cè)出小燈泡中的電流和燈兩端的電壓就可以計(jì)算燈泡電阻。為什么還要改變電路中的電流，改變電路中的電流

4、有什么用呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：前一個(gè)電路只能測(cè)一個(gè)電流值和電壓值，而后一個(gè)電路中，利用滑動(dòng)變阻器通過(guò)改變接入電路中電阻的大小改變電路中的電流。由于燈泡的電阻一般不變，這樣根據(jù)歐姆定律變形式UIR，電流改變時(shí)，燈泡兩端的電壓也會(huì)改變。因此，就可以測(cè)出幾組不同的電流值和對(duì)應(yīng)的電壓值。生：小燈泡的電阻值是不變的，測(cè)出一次計(jì)算就可以了，為什么非要測(cè)幾組不同的值，這樣做有什么意義呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：在實(shí)驗(yàn)中，多測(cè)幾組不同的電流和相應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)，就可以得到多個(gè)電阻的測(cè)量值，從而可以通過(guò)取平均值的方法，去掉測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)的偶然誤差，提高物理量的測(cè)量精確度?！岸啻螠y(cè)量求平均值”，這是我們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)中經(jīng)常要用到的

5、方法，因此電路中連入變阻器是十分必要的。師：大家說(shuō)，變阻器的作用是什么？生：改變電路中的電流，從而改變燈泡兩端的電壓(以進(jìn)行多次測(cè)量)。多次測(cè)量，減小測(cè)量誤差。師：現(xiàn)在同學(xué)們可以根據(jù)自己的設(shè)想，選擇實(shí)驗(yàn)器材，看準(zhǔn)備的器材夠不夠，然后設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，自己連接電路，暫時(shí)不要閉合開(kāi)關(guān)，等檢查確保無(wú)誤后才閉合開(kāi)關(guān)。2實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)教師根據(jù)情況提醒學(xué)生：(1)在連接電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)要始終處于斷開(kāi)狀態(tài)，使用的導(dǎo)線如果導(dǎo)線芯是多股細(xì)銅線，連接時(shí)要先將線頭扭在一起。(示范)(2)接線前了解器材的規(guī)格，如電源的電壓、電壓表電流表的量程、最小刻度值、滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許通過(guò)的最大電流等。(3)觀

6、察電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線處，如果不在，要先請(qǐng)老師調(diào)零?？辞咫娏鞅怼㈦妷罕淼恼?fù)接線柱，連接時(shí)不能接反了。(4)接線完成后，要檢查電路。組內(nèi)的同學(xué)可以分工協(xié)作，分別畫(huà)電路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。(學(xué)生活動(dòng)，教師巡視)指導(dǎo)同學(xué)們完成各自獨(dú)立的任務(wù)后，組內(nèi)同學(xué)可以互相交流、檢查，集中大家的智慧，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路連接，完善實(shí)驗(yàn)步驟。師：合上開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該在什么位置上？生：滑片應(yīng)該在滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置上。師：為什么要這樣做？生：變阻器滑片先在阻值最大的位置上，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)電路中的電流最小，可以保護(hù)電流表和其他部分。師：所以滑動(dòng)變阻器還可以限制電路中的電流，起到保

7、護(hù)電路的作用?，F(xiàn)在請(qǐng)大家來(lái)關(guān)注小燈泡。小燈泡上標(biāo)明的標(biāo)定電壓值是多少？這個(gè)電壓值叫額定電壓，從燈泡的額定電壓值你能想到什么問(wèn)題？生：(學(xué)生讀出小燈泡的額定電壓值)額定電壓是指小燈泡正常工作的電壓，如在燈泡兩端的電壓應(yīng)該不超過(guò)燈泡的額定電壓，這樣才不會(huì)損壞小燈泡。師：電壓表測(cè)量的是小燈泡兩端電壓，小燈泡兩端電壓的最大值已能根據(jù)燈泡的額定電壓確定，電壓表在量程選擇上同學(xué)們有沒(méi)有什么考慮？生：(學(xué)生討論后回答)電壓表能測(cè)量的最大值稍微大于小燈泡的額定電壓就可以了。師：(肯定同學(xué)們的回答)根據(jù)燈泡的額定電壓值，同學(xué)們對(duì)電源電壓的選擇有沒(méi)有什么考慮呢？生：(學(xué)生討論后回答)電源的電壓值應(yīng)該大于小燈泡的額

8、定電壓值，不然的話，燈泡上的電壓就可能達(dá)不到額定電壓。師：在連接電路時(shí)，電壓表的量程可以從兩個(gè)方面去考慮，一看電源電壓，二看實(shí)驗(yàn)的要求，這個(gè)實(shí)驗(yàn)電壓表量程大于燈泡的額定電壓即可。電壓表的量程可以根據(jù)已知的電阻來(lái)估算電壓表測(cè)量的最大電壓，也可以先用大量程的電壓表，如果實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)量程過(guò)大，可以再換用小量程的電壓表。如果沒(méi)有什么問(wèn)題，就請(qǐng)同學(xué)們按照我們剛才的討論，調(diào)整你的電源電壓及電壓表的量程，將滑動(dòng)變阻器的滑片放在變阻器阻值最大的位置上。注意變阻器阻值最大的位置不是唯一確定的，要根據(jù)你連接的接線柱的情況來(lái)定。大家再仔細(xì)檢查，調(diào)整，確保位置正確。(互相檢查電路連接)師：好了嗎？請(qǐng)大家合上開(kāi)關(guān)，并迅速

9、打開(kāi)，進(jìn)行試觸，在合上開(kāi)關(guān)的瞬間，一人觀察電流表，一人觀察電壓表，看有什么情況?？赡芮闆r：電壓表、電流表指針?lè)雌ｋ妷罕?、電流表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大或者過(guò)小，或者沒(méi)有示數(shù)。燈泡不亮，但是電壓表、電流表有示數(shù)。燈泡很亮，電壓表、電流表指針大幅偏轉(zhuǎn)。組織學(xué)生討論原因及解決辦法。學(xué)生閱讀教材提出的注意事項(xiàng)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析為什么要這樣做。(1)實(shí)驗(yàn)前想好要讓電流變小，滑片如何移動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)前使電流最小。目的是保護(hù)電路，不至于在操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。(2)燈泡兩端的額定電壓是保證小燈泡正常發(fā)光的電壓值，當(dāng)燈泡兩端電壓高于額定電壓值時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流就會(huì)比正常發(fā)光時(shí)的電流值大，這對(duì)小燈泡的使用壽命有很大的影

10、響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞小燈泡，因此從設(shè)備安全的角度考慮，測(cè)量時(shí)要使電壓逐次降低，而不是升高。3學(xué)生實(shí)驗(yàn)測(cè)量，教師巡回指導(dǎo)。4分析論證、交流。師：通過(guò)大家的測(cè)量、計(jì)算，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？生：小燈泡兩端的電壓值不同時(shí)，電路中的電流也不同，計(jì)算出的電阻值逐漸減小。師：這樣的結(jié)果說(shuō)明了什么問(wèn)題？生：電壓越小，小燈泡的電阻越小。師：前面我們學(xué)習(xí)電阻時(shí)，已經(jīng)知道，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不隨電壓、電流變化，這里小燈泡的電阻為什么變了呢？回憶導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)。教師指出：由于測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，燈亮得太久，或者電流大時(shí)，燈絲的溫度也會(huì)升高，導(dǎo)致燈泡的電阻發(fā)生變化。_師：現(xiàn)在隨著溫度的變化，電阻變化較大，差值

11、較大，能不能說(shuō)，導(dǎo)體的電阻隨著電流(電壓)變化呢？生：不能，金屬導(dǎo)體的電阻隨著溫度變化，溫度升高，電阻值增大。師：那么，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒芮箅娮璧钠骄的兀可翰荒?，因?yàn)闊艚z的電阻值本身就是個(gè)變化的量，不同的工作狀態(tài)下的電阻值不同，所以不能求平均值來(lái)減小誤差。師：前面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們說(shuō)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電壓、電流，多次測(cè)量減小誤差，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么？生：保護(hù)電路；調(diào)節(jié)燈絲兩端電壓，測(cè)量在不同工作狀態(tài)下的電阻值。師：如果是測(cè)量定值電阻的阻值，能不能求平均值？滑動(dòng)變阻器的作用又是什么呢？生：定值電阻的阻值不變，可以通過(guò)多次測(cè)量求平均值減小測(cè)量誤差，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和

12、調(diào)節(jié)燈絲兩端電壓，多次測(cè)量，減小測(cè)量誤差。師：同學(xué)們還記得前面探究歐姆定律時(shí)，有同學(xué)提出關(guān)于電壓表接法的問(wèn)題嗎？教師畫(huà)電路圖，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已學(xué)的知識(shí)討論這兩種接法對(duì)電阻的測(cè)量結(jié)果有什么影響？(提示電壓表電流表都有電阻，電壓表電阻極大，電流表電阻極小)教師引導(dǎo)學(xué)生分析。甲圖，由于電壓表中也有微弱電流，所以電流表示數(shù)比電阻中的實(shí)際電流稍大，導(dǎo)致電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。乙圖，由于電流表兩端也有較小的電壓，所以電壓表示數(shù)比電阻兩端的實(shí)際電壓稍大，導(dǎo)致電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏大。同學(xué)們整理儀器，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。三、典型例題例1在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)原理是什么？(2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)哪些物理量？(

13、3)寫(xiě)好待測(cè)電阻的計(jì)算式。(4)實(shí)驗(yàn)中怎樣改變待測(cè)電阻兩端的電壓？(5)圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，其中有幾處錯(cuò)誤，各錯(cuò)在何處？(6)請(qǐng)你畫(huà)出正確的電路圖解析本題考查的知識(shí)點(diǎn)是伏安法測(cè)電阻。解題關(guān)鍵是要弄清伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的以下幾點(diǎn)：a實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律的變形式：RU/I。b實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)物連接圖。c弄清滑動(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路；二是多次測(cè)量求出電阻的平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差。d正確分析滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的控制作用。e正確記錄電流表、電壓表的值。f根據(jù)RU/I，分別求出R1、R2、R3及R的平均值，本題考查的問(wèn)題較多較細(xì)，易出現(xiàn)解答不全的錯(cuò)誤。(1)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律RU/I。

14、(2)被測(cè)的物理量是待測(cè)電阻兩端的電壓U和通過(guò)待測(cè)電阻的電流I。(3)由歐姆定律的變形公式RU/I可以計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值。(4)實(shí)驗(yàn)中是利用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變通過(guò)待測(cè)電阻的電流從而改變加在它兩端的電壓值。(5)圖中有兩處錯(cuò)誤：一是電流表和電壓表的位置接錯(cuò)了，二是缺少滑動(dòng)變阻器。(6)正確的電路圖如圖乙。例2一個(gè)電燈泡，在室溫下用伏安法測(cè)一次電阻，在正常工作時(shí)再用伏安法測(cè)一次電阻，后一次測(cè)得的阻值比前一次測(cè)得的阻值大10倍以上，造成這種差異的原因是()A兩次測(cè)量加在燈泡兩端的電壓不同B兩次測(cè)量通過(guò)燈泡電流不同C兩次測(cè)量燈絲溫度不同D兩次測(cè)量室內(nèi)溫度不同答案C例3現(xiàn)有電壓不變的電源、電流表、電壓表

15、、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)和待測(cè)電阻Rx各一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。請(qǐng)按要求畫(huà)出三種測(cè)Rx阻值的不同方案的電路圖。要求：(1)每種電路圖只允許任選電流表、電壓表其中之一。(2)在同一電路中，電表的位置不動(dòng)。解析本題用于考查的知識(shí)點(diǎn)是電流表和電壓表測(cè)電阻及歐姆定律的應(yīng)用。合理的方案應(yīng)滿足既能測(cè)出電流值，又能測(cè)出電壓值(或間接的測(cè)出)，只有這樣才可以用RxU/I求出未知電阻的阻值。實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡：額定電壓_V。電壓表：量程_；電流表：量程_。滑動(dòng)變阻器：最大阻值_，允許通過(guò)的最大電流_；電源：_V；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟：1按電路圖連接實(shí)物電路。連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，大致估計(jì)電流表、

16、電壓表測(cè)量的最大電流值和最大電壓值，選擇合適的量程接入，如不能估計(jì)，則要選擇量程較大的接線柱接入。2檢查電路無(wú)誤后，將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置。3合上開(kāi)關(guān)，并迅速斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(試觸)，在開(kāi)關(guān)合上的瞬間觀察電流表、電壓表指針的變化，判斷電表連接是否正確(有無(wú)接反)，電流表、電壓表量程連接是否合適(量程大，還是小)。4根據(jù)試觸的情況，調(diào)整電流表、電壓表接入電路的量程，確保電壓表、電流表連接正確。5合上開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。改變被測(cè)小燈泡兩端的電壓，測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，分別記下5組對(duì)應(yīng)的電流和電壓的數(shù)值，將測(cè)量的電流和對(duì)應(yīng)的電壓值，填入數(shù)據(jù)表格對(duì)應(yīng)的空格內(nèi)。注

17、意：在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片測(cè)量時(shí)，應(yīng)先將滑片移在小燈泡額定電壓值的位置上，先測(cè)出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流值，再使小燈泡兩端的電壓逐次降低，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓和電流值(弄清楚如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片可以使其電阻值增大或減小)。在讀取電流表、電壓表數(shù)值時(shí)，要先弄清楚電流表、電壓表接入電路的量程以及該量程下每一大格、每一小格代表的數(shù)值。讀數(shù)時(shí)，眼睛正對(duì)刻度線，確保讀數(shù)正確。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U(V)電流I(A)電阻R()燈泡亮度1正常發(fā)光2較暗3暗4微弱發(fā)光5燈絲暗紅分析與論證：計(jì)算電阻，作出IU圖象。評(píng)估與交流：誤差來(lái)源(讀數(shù)、量程選擇、接觸電阻、溫度等)。五、作業(yè)設(shè)計(jì)見(jiàn)練闖考第61頁(yè)課內(nèi)精練實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡：額定電壓_V電壓表：量程_；電流表：量程_滑動(dòng)變