学生实验优秀公开课教案

高中物理电学实验基础---电阻的测量

教学设计

[设计思想]

电阻的测量是高中物理电学实验教学中的一个重点，同时也是高考实验题目中的考查热点题型，尤其是近几年的高考题目中的设计型实验，更是重点考查的内容之一。它源于课本上的基本知识，但又高于课本上的实验要求，稍有一个条件的变化，就会引起实验中的器材、线路、测量原理等各部分的变化，是考查学生应用所学知识解决实际问题的很好的内容之一。因此在复习中应把这部分内容作为重点讲课内容之一，逐渐地向学生进行传授。

[教学目标] 知识与技能目标：

1、

了解仪器的读数规则。

2、

了解滑动变阻器的两种接法。

3、

会分析电流表的内外接及引起的误差。

4、

能根据题目的要求设计出合理的实验线路，并选择器材、连接实验线路及测量数据。

过程与方法目标：

指导学生辩证地分析问题、合理地解决问题

情感态度与价值观目标：

培养学生的创新思维能力。

[教学重点]伏安法测电阻，伏安法测电阻的拓展

[教学难点]电表内阻的测量方法，实验器材的选择

[教学过程] 引入新课

教师提问：某电阻RX阻值未知，你能想出几种方法来测量它的阻值大小呢？实验器材可以任意挑选吗? 新课教学

在高中电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最[来源:Z&xx&k.Com]常用的有：欧姆表直接测电阻、替代法测电阻、伏安法测电阻、比例法测电阻、半偏法测电阻、电桥法测电阻。下面我们来了解一下仪器的读数规则，电流表、电压表及欧姆表的改装，测量电阻方法的异同及器材的选取。

一、

基本仪器的读数规则

1.最小分度值是1（包括0.1、0.01等）的，误差位应为最小分度的下一位，采用1/10估读。

高中阶段我们在学习物理中接触过哪些测量工具和仪器？考试说明要求会使用的测量仪器有：游标卡尺秒表电阻箱打点计时器多用电表刻度尺，天平弹簧秤无需估读需要估读电流表电压表

1.

最小分度值是1（包括0.1、0.01等）的，误差位应为最小分度的下一位，采用1/10估读。

2.

最小分度值是5（包括0.5、0.05等），误差位与最小分度在同一位，采用1/5估读，即五分之几格估读。 3.

最小分度值是2（包括0.2、0.02等），误差位与最小分度在同一位，采用1/2估读，即不足半小格舍去，超过半小格按半格估读，接近满格按满格估读

二、电表、电表的改装

1.灵敏电流表G （1）三个主要参数

①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。

②满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。

③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。

（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻

2.电压表的改装

（1）电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。

（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R

3.电流表的改装

（1）电流表G 的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻。

据并联电路的特点得：

UgIgRg(IIg)R

IgRg

解得：R

IIg

（2）电流表的内阻：RA=Rg×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表

①原理：闭合电路的欧姆定律

②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：

g

g

EIRRr

当两表笔间接入电阻Rx时，有

EIxRRgrRx

三、滑动变阻器的两种接法“限流分压”

1、限流电路 负载RX的电压调节范围

RXE~ERXR

可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻RX两端电压的变化范围越大。变阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大. 注：在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大

如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时应从节省电能和电路简单考虑，选用限流电路。 2、分压电路

负载RX的电压调节范围0---E 滑动变阻器的总阻值R越小，越便于调节用电器两端电压．

一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好

注：

在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）

要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电流表的量程，应选分压电路

四，电阻的测量

定值电阻的测量方法

1、伏安法”测电阻--——常规且重要

（1）电路

VARX

A

··RV

培表内接法

限流器电路，安培表外接法

AV

RX

AV

RX

分压器电路，安培表内接法

分压器电路，安培表外接法

（2）伏安法测电阻之“内接外接”

2、安安法测电阻

3、伏伏法测电阻

4、替代法测电阻

5、比较法测量电阻

6、多用电表测电阻

7、电桥法测电阻

电表内阻的测量方法----——无可奈何

【原理归纳】以上各种方法的最终原理就是：部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律。在运用时对于各物理量的测量要灵活。

[课堂小结]

本节课主要总结并学习了各种测量定值电阻以及电表内阻的方法，各类测量方法其实质均在于对欧姆定律和串并联电路规律的应用。只要在解决问题的过程中按照选择合适的实验原理、设计合适电路、选择合适的器材、选择恰当的电表连接方法、选择好滑动变阻器的合理接法这五个步骤进行，复杂的问题也能迎刃而解。

[课后作业]