電阻的測(cè)量-說(shuō)課

1、電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量高考一輪專題復(fù)習(xí)黃岡中學(xué)物理組徐仁華黃岡中學(xué)物理組徐仁華指導(dǎo)老師：張?jiān)倭贾笇?dǎo)老師：張?jiān)倭?胡啟新胡啟新課題：電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)之課題：電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)之-考綱要求考綱要求能力要求能力要求20132013考向定位考向定位1.電流、電壓、電流、電壓、電阻的測(cè)電阻的測(cè)量量2.電流表、電電流表、電壓表、多壓表、多用電表的用電表的使用使用3.伏安法測(cè)電伏安法測(cè)電阻阻 1.會(huì)用電流表、會(huì)用電流表、電壓表測(cè)量電壓表測(cè)量電流和電壓電流和電壓2.掌握電流表掌握電流表和電壓表的和電壓表的改裝原理改裝原理3.掌握電阻測(cè)掌握電阻測(cè)量的幾種方量的幾種方法法 。1.電阻測(cè)量是近年來(lái)電電阻測(cè)量是近年來(lái)電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查

2、的焦點(diǎn)學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的焦點(diǎn)2.從其近年來(lái)考查的知從其近年來(lái)考查的知識(shí)點(diǎn)來(lái)看，電學(xué)基識(shí)點(diǎn)來(lái)看，電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（如歐姆定礎(chǔ)知識(shí)（如歐姆定律）是考查的重點(diǎn)。律）是考查的重點(diǎn)。3.考綱要求能熟練掌握考綱要求能熟練掌握測(cè)量電阻的幾種方測(cè)量電阻的幾種方法法 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量在教材中的地位和作用：在教材中的地位和作用： 雖然不是雖然不是考試說(shuō)明考試說(shuō)明中所規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但在其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都中所規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但在其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都或多或少的考查了伏安法測(cè)電阻的基本原理和方法?；蚨嗷蛏俚目疾榱朔卜y(cè)電阻的基本原理和方法。（1 1）在）在描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（2

3、2）在）在測(cè)量金屬絲的電阻率測(cè)量金屬絲的電阻率中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（3 3）在）在電表的改裝電表的改裝中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（4 4）在）在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心的核心黃岡中學(xué)化學(xué)教研組5電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量在高考中的地位和作用：在高考中的地位和作用：（1）電阻測(cè)量電阻測(cè)量具備的雙重考查功能是許多其具備的雙重考查功能是許多其他實(shí)驗(yàn)無(wú)法替代的他實(shí)驗(yàn)無(wú)法替代的.（2）電學(xué)實(shí)驗(yàn)肩負(fù)著考查恒定電流這一章的使命）電學(xué)實(shí)驗(yàn)肩負(fù)著考查恒定電流這一章的使命.而而電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中中電阻測(cè)量電阻測(cè)量尤其是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題尤其是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題最富于變化最富于

4、變化，最能體現(xiàn)考生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和思，最能體現(xiàn)考生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和思維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空間間.高考中的高考中的熱點(diǎn)熱點(diǎn)學(xué)生學(xué)情分析：學(xué)生學(xué)情分析： 1.學(xué)生之前對(duì)學(xué)生之前對(duì)電阻測(cè)量電阻測(cè)量的基本原理和幾種的基本原理和幾種主要方法有一定的印象，但在運(yùn)用的時(shí)候不夠熟主要方法有一定的印象，但在運(yùn)用的時(shí)候不夠熟練，容易生搬硬套而導(dǎo)致出錯(cuò)。反映學(xué)生運(yùn)用這練，容易生搬硬套而導(dǎo)致出錯(cuò)。反映學(xué)生運(yùn)用這部分知識(shí)的能力非常欠缺。部分知識(shí)的能力非常欠缺。 2.電阻測(cè)量電阻測(cè)量綜合性強(qiáng)，考慮的因素多，對(duì)綜合性強(qiáng)，考慮的因素多，對(duì)整體和局部把握的能力要求高

5、，往往會(huì)出現(xiàn)因?yàn)檎w和局部把握的能力要求高，往往會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橐粋€(gè)問(wèn)題沒有注意到而導(dǎo)致全盤皆輸，已經(jīng)成為一個(gè)問(wèn)題沒有注意到而導(dǎo)致全盤皆輸，已經(jīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。甚至對(duì)這類問(wèn)題產(chǎn)生恐懼心理，學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。甚至對(duì)這類問(wèn)題產(chǎn)生恐懼心理，使學(xué)生的學(xué)習(xí)信心倍受打擊。使學(xué)生的學(xué)習(xí)信心倍受打擊。黃岡中學(xué)化學(xué)教研組7 比如我們采用的分解方法是大致將比如我們采用的分解方法是大致將電阻測(cè)量電阻測(cè)量分為控制電路選擇、分為控制電路選擇、測(cè)量電路的設(shè)計(jì)測(cè)量電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等部分。選擇等部分。復(fù)習(xí)建議：復(fù)習(xí)建議：一、將難點(diǎn)分解，多梯度，降難度。一、將難點(diǎn)分解，多梯度，降難度。 可以將電學(xué)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)內(nèi)

6、容進(jìn)行分解，然后逐個(gè)可以將電學(xué)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分解，然后逐個(gè)擊破，在學(xué)生能力許可的情況下再將其進(jìn)行有機(jī)整合。擊破，在學(xué)生能力許可的情況下再將其進(jìn)行有機(jī)整合。黃岡中學(xué)化學(xué)教研組8復(fù)習(xí)建議：復(fù)習(xí)建議：二、二、落實(shí)落實(shí)“雙基雙基”，以不變應(yīng)萬(wàn)變，以不變應(yīng)萬(wàn)變 不管怎么考，總離不開實(shí)驗(yàn)最基本的不管怎么考，總離不開實(shí)驗(yàn)最基本的“譜譜”，都，都是在一個(gè)主干知識(shí)上的延伸。所以抓住每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，是在一個(gè)主干知識(shí)上的延伸。所以抓住每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，牢固并熟練掌握其基本原理和方法，以不變應(yīng)萬(wàn)變，牢固并熟練掌握其基本原理和方法，以不變應(yīng)萬(wàn)變，無(wú)論是對(duì)高考升學(xué)還是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力都是治本的措無(wú)論是對(duì)高考升學(xué)還是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力

7、都是治本的措施。施。 比如比如電阻測(cè)量電阻測(cè)量方法非常多，變數(shù)非常大，但方法非常多，變數(shù)非常大，但其根本之法還是伏安法，歐姆定律的應(yīng)用也始終貫穿其根本之法還是伏安法，歐姆定律的應(yīng)用也始終貫穿其中。其中。黃岡中學(xué)化學(xué)教研組9電阻測(cè)量電阻測(cè)量復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)方案復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)方案比較比較分析分析鞏固鞏固提高提高電阻測(cè)量電阻測(cè)量方法總結(jié)方法總結(jié)全面把握全面把握提煉提煉特點(diǎn)特點(diǎn)得出得出結(jié)論結(jié)論尋找尋找共性共性一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 全面把握全面把握比較中領(lǐng)悟比較中領(lǐng)悟1伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻（1 1）原理：）原理：歐姆定律歐姆定律 R=U/I 由于伏特表、安培表存在電阻，所以測(cè)量電路有兩種：

8、由于伏特表、安培表存在電阻，所以測(cè)量電路有兩種：即電流表內(nèi)接和電流表外接，如下圖：即電流表內(nèi)接和電流表外接，如下圖： 圖4 圖5拓展：拓展：若電表的內(nèi)阻已知，可以消除電表所造成的系統(tǒng)誤差。若電表的內(nèi)阻已知，可以消除電表所造成的系統(tǒng)誤差。 引導(dǎo)學(xué)生思考討論：如何消除？引導(dǎo)學(xué)生思考討論：如何消除？ 但實(shí)際問(wèn)題中，往往不知道電表的內(nèi)阻，那么要減小由電表內(nèi)阻造但實(shí)際問(wèn)題中，往往不知道電表的內(nèi)阻，那么要減小由電表內(nèi)阻造成的誤差，必須根據(jù)待測(cè)電阻的大小選擇內(nèi)外接法。成的誤差，必須根據(jù)待測(cè)電阻的大小選擇內(nèi)外接法。 引導(dǎo)學(xué)生分析討論：怎樣選擇內(nèi)外接法？各會(huì)造成怎樣的誤差？引導(dǎo)學(xué)生分析討論：怎樣選擇內(nèi)外接法？各

9、會(huì)造成怎樣的誤差？ 結(jié)論：結(jié)論：“大內(nèi)偏大，小外偏小大內(nèi)偏大，小外偏小”-大小的標(biāo)準(zhǔn)怎樣衡量？大小的標(biāo)準(zhǔn)怎樣衡量？黃岡中學(xué)化學(xué)教研組11一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 1.1 伏安法的變式：兩只同類電表（伏伏法、安安法）伏安法的變式：兩只同類電表（伏伏法、安安法）常見的有兩種情況：常見的有兩種情況： 若已知電表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值：混用若已知電表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值：混用 若電表內(nèi)阻準(zhǔn)確值未知：需要借助電阻箱或定值電阻若電表內(nèi)阻準(zhǔn)確值未知：需要借助電阻箱或定值電阻-還是混用還是混用例題例題1（04年全國(guó)高考題）用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻年全國(guó)高考題）用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（的阻值（90

10、01000）：）：電源電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；電壓表電壓表V1，量程為，量程為1.5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1750；電壓表電壓表V2，量程為，量程為5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r22500；滑線變阻器滑線變阻器R，最大阻值約為，最大阻值約為100；單刀單擲開關(guān)單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。（1）測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測(cè)量電阻）測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。 （2）根據(jù)你所畫的電路

11、原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。（3）若電壓表）若電壓表V1的讀數(shù)用的讀數(shù)用U1表示，電壓表表示，電壓表V2的讀數(shù)用的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測(cè)得量表表示，則由已知量和測(cè)得量表示示Rx的公式為的公式為Rx_。 黃岡中學(xué)化學(xué)教研組12一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 2半偏法測(cè)電阻半偏法測(cè)電阻（1）引導(dǎo)學(xué)生回憶：）引導(dǎo)學(xué)生回憶： “半偏半偏”是指什么半偏？是指什么半偏？-電表電表 半偏之前是個(gè)什么狀態(tài)？半偏之前是個(gè)什么狀態(tài)？-滿偏滿偏專測(cè)電專測(cè)電表的內(nèi)表的內(nèi)阻阻（2）讓學(xué)生自己試著畫出半偏法測(cè)電表內(nèi)阻的電路圖）讓學(xué)生自己試著畫出半

12、偏法測(cè)電表內(nèi)阻的電路圖 提示：兩種半偏法提示：兩種半偏法-兩個(gè)電路圖兩個(gè)電路圖（3）引導(dǎo)學(xué)生得出兩種半偏法原理上的共同點(diǎn)：）引導(dǎo)學(xué)生得出兩種半偏法原理上的共同點(diǎn)： 歐姆定律：歐姆定律： 并聯(lián)電路中電流相等的支路電阻也相等：并聯(lián)電路中電流相等的支路電阻也相等： 串聯(lián)電路中電壓相等的電阻阻值也相等：串聯(lián)電路中電壓相等的電阻阻值也相等：（4）歸納總結(jié)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)（電阻選擇）、誤差分析）歸納總結(jié)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)（電阻選擇）、誤差分析VR =R箱AR =R箱黃岡中學(xué)化學(xué)教研組13一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 2.半偏法測(cè)電阻半偏法測(cè)電阻例題（例題（01年全國(guó)）年全

13、國(guó)）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖1所示，有：所示，有：電池電池E，電動(dòng)勢(shì)約，電動(dòng)勢(shì)約10 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 ；電流表；電流表A1，量程，量程10 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1約為約為0.2 ；電流表電流表A2，量程，量程300 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2約為約為5 ；電流表；電流表A3，量程，量程250 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻r3約為約為5 ；電阻箱電阻箱R1，最大阻值，最大阻值999.9 ，阻值最小改變量為，阻值最小改變量為0.1 ；滑線變阻器滑線變阻器R2，最大阻值，最大阻值100 ；開關(guān)；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。要求用圖要求用圖2所示的電路測(cè)定圖中電流表所示的電路測(cè)定圖中電流表A

14、的內(nèi)阻。的內(nèi)阻。（1）在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？答：）在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？答：_。（2）在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。）在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。（3）你要讀出的物理量是）你要讀出的物理量是_。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是_。黃岡中學(xué)化學(xué)教研組14一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 3等效替代法：等效替代法：（1）實(shí)驗(yàn)原理：）實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律歐姆定律-在同一電路中電路結(jié)構(gòu)和電流或電壓相等時(shí)，在同一電路中電路結(jié)

15、構(gòu)和電流或電壓相等時(shí)， 電路中的電阻也相等。電路中的電阻也相等。（2）引導(dǎo)學(xué)生畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：）引導(dǎo)學(xué)生畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：（3）引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)用電壓表作等效替代法的實(shí)驗(yàn)電路圖）引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)用電壓表作等效替代法的實(shí)驗(yàn)電路圖 （鞏固落實(shí)，破定式）（鞏固落實(shí)，破定式）（4）歸納總結(jié)等效替代法實(shí)驗(yàn)器材的特別之處：）歸納總結(jié)等效替代法實(shí)驗(yàn)器材的特別之處： 電阻箱、單刀雙擲開關(guān)（也可用兩個(gè)開關(guān)）電阻箱、單刀雙擲開關(guān)（也可用兩個(gè)開關(guān)）黃岡中學(xué)化學(xué)教研組15一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 4計(jì)算法（公式法）：計(jì)算法（公式法）：（1）基本思路及特點(diǎn)：）基本思路及特點(diǎn)： 開關(guān)控制電路（由開關(guān)的斷開、閉合

16、狀態(tài)改變電路的結(jié)構(gòu)）開關(guān)控制電路（由開關(guān)的斷開、閉合狀態(tài)改變電路的結(jié)構(gòu)） 列出兩種狀態(tài)下方程，聯(lián)立方程組求解列出兩種狀態(tài)下方程，聯(lián)立方程組求解（2）實(shí)驗(yàn)原理（方程列法）：）實(shí)驗(yàn)原理（方程列法）： 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律類似于測(cè)量電源類似于測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（3）舉例說(shuō)明：）舉例說(shuō)明：黃岡中學(xué)化學(xué)教研組16一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 4計(jì)算法（公式法）：計(jì)算法（公式法）： 例（例（01年高考）圖年高考）圖1中中E為電源，其電動(dòng)勢(shì)為為電源，其電動(dòng)勢(shì)為， R1為滑線變阻器，為滑線變阻器，R2 電阻箱，電阻箱，A為電流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測(cè)得為電

17、流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測(cè)得A的內(nèi)阻的內(nèi)阻RA ：閉合閉合K1，斷開斷開K2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程使電流表讀數(shù)等于其量程I0 ；保持保持R1不變，閉合不變，閉合K2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R2 ，使電流表讀數(shù)使電流表讀數(shù)等于等于I02，然后讀出然后讀出R2 的值，取的值，取RA R2 。（1）按圖按圖1所示電路在圖所示電路在圖2所給出的實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線。所給出的實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線。（2）真實(shí)值與測(cè)得值之差除以真實(shí)值叫做測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差，即）真實(shí)值與測(cè)得值之差除以真實(shí)值叫做測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差，即 ，試導(dǎo)出，試導(dǎo)出它與電源電動(dòng)勢(shì)它與電源電動(dòng)勢(shì)、電流表量程電流表量程I0及電流表內(nèi)阻

18、及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。的關(guān)系式。 （3）若）若I010mA，真實(shí)值真實(shí)值RA 約為約為30，要想使測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差不大于要想使測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差不大于5，電，電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏？源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏？AARRR2黃岡中學(xué)化學(xué)教研組17一、電阻測(cè)量方法的匯總一、電阻測(cè)量方法的匯總 5直接用多用電表（歐姆檔）測(cè)量：直接用多用電表（歐姆檔）測(cè)量：（1）歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：）歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：圖1（2）用歐姆表測(cè)量電阻的原理：）用歐姆表測(cè)量電阻的原理： 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律（3）歐姆表使用方法及注意事項(xiàng)）歐姆表使用方法及注意事項(xiàng)（4）用歐姆表測(cè)量電阻的局限性：）用歐姆表測(cè)量電阻的局限性： 只能粗測(cè)，往往是為后續(xù)的精確測(cè)量作鋪墊，同時(shí)也提供了電阻值只能粗測(cè)，往往是