第十七章 欧姆定律 第3节 电阻的测量 教案（表格式） 人教版 九年级全册

电学实验专题：电阻的测量
教学目标：
知识与技能。
①知道用电压表和电流表测电阻的原理。
②学会用伏安法测电阻。
③加深对欧姆定律及其应用的理解。
过程和方法。
①通过对电阻的测量，了解欧姆定律的应用。
②在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。初步培养提出问题的能力和处理问题的能力。
情感、态度和价值观。
①电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养。
②在实验过程中，注意培养学生严谨的科学态度。
教学重难点：
掌握测量电阻的六种方法，会进行实验器材的选择、实验电路的设计、实验数据的处理和实验误差的分析。
教学过程：
内容 目的 师生活动
【知识整合】：测量电阻常见的实验方法 伏安法、伏伏法、安安法、半偏法、电桥法 例1：如图是我们南县三仙湖水库的淤泳基地，风景很美，只是河水受了污染，水质不好，为了研究河水被污染的情况，某同学设计了一个检测河水电阻率的试验。他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图1所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水，安装前他用如图2所示的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如图3所示。图4坐标系中包括坐标为（0,0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。他还选用了以下仪器： ①量程0~15V，内阻约300kΩ的电压表； ②量程0~300μA，内阻约50Ω的电流表； ③最大阻值1kΩ的滑动变阻器； ④电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组； ⑤开关一只以及导线若干。 根据以上材料完成以下问题 （1）测量玻璃管的内径时，应将图2中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的 __________ 与玻璃管内壁接触（填图中代号） （2）玻璃管的内径d =__________ mm （3）由图4可以求得水柱的电阻Rx=________________ （4）图5中的仪器实物有一部分已连线，将其它部分连接成能测出图4数据的实物连接图。 （5）水的电阻率ρ=_________________(结果保留两位有效数字） 【拓展训练】 1、如果该同学在测量水柱的电阻时发现除了待测的水柱外，实验桌上的备用器材如下： ①量程为0~5V，内阻RV1=50K 的电压表V1； ②量程为0~15V，内阻RV2约为300K 的电压表V2 ③最大阻值1kΩ的滑动变阻器； ④电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组； ⑤开关一只以及导线若干。 请你帮他在虚线方框内完成实验原理电路图的设计，并根据设计的电路图写出测出河水电阻的表达式为_____________________。（各量均有相应的字母表示） 2、如果该同学发现他的实验桌上的器材有： ①量程0~300μA，内阻r1约50Ω的电流表A1； ②量程为0~50μA，内阻r2=100k 的电流表A2； ③阻值为200k 的定值电阻R1； ④最大阻值1kΩ的滑动变阻器R2； ⑤电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组； ⑥开关一只、导线若干。 请你帮他选出必要的器材在虚线方框内完成实验原理电路图的设计，并根据设计的电路图写出测出河水电阻的表达式为______________________。（各量均有相应的字母表示） 例2：有一电压表V，量程为0~3V，要求测量其内阻RV，内阻约为几千欧。可选用的器材有： ①滑动变阻器甲，最大阻值10Ω； ②滑动变阻器乙，最大阻值10KΩ； ③电阻箱R2，最大阻值9999.9Ω； ④电源E1，电动势约为4V，内阻不计； ⑤电源E2，电动势约为10V，内阻不计； ⑥开关两个，导线若干； 小兰同学采用如图甲所示的测量电路图。连接好实验电路后，小兰同学进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤： （1）断开开关S2和S1，将R1的滑片移到最左端的位置； （2）闭合开关S2和S1，调节R1，使V满偏； （3）断开开关S2，保持________（选填“R1”或“R2”）阻值不变，调节_______（选填“R1”或“R2”），使V示数为1.50V，读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。 （4）为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R1应选择________（选填“甲”或“乙”）；电源应选择________（选填“E1”或“E2”）；小兰同学测出的电压表内阻R测=________，它与电压表内阻的真实值RV相比，R测________RV（选填“＞”、“=”或“＜”）。 练习：某实验小组想用图（a）所示装置探究在10℃到70℃范围内某热敏电阻的温度特性。 所用器材有： 置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（10℃时的阻值）为900Ω； 电源（电动势为6V，内阻可忽略）；电流表A（量程0~6mA，内阻约为50Ω）； 滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）；电阻箱R2（阻值范围0~999.9Ω）； 单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。 现进行如下操作： (1)为测量不同温度下该热敏电阻的阻值，实验小组己设计好部分电路如图（a）所示，请你在虚线方框中将滑动变阻器R1接入电路，使实验可以完成___________。 (2)电路补充完整后，请完成下列实验步骤： ①在闭合S1前，将滑动变阻器R1的滑片移到使电路安全的位置； ②调节温控室温度为70℃，闭合S1，将S2接1，调节滑动变阻器R1，使电流表A的指针在满偏附近，记录电流表A的示数I； ③保持S1闭合，滑动变阻器R1滑片位置不变，将S2接2，调节电阻箱R2，使电流表A的示数为___________，读出此时电阻箱的阻值R0，则70℃时热敏电阻的阻值___________。 ④改变温控室温度，重复上述操作，得到相应温度下热敏电阻的阻值，作出图像如图（b）所示。由图像可知，当温度为60℃时热敏电阻的阻值___________。 课堂小结（略） 总结测量电阻的常见方法。 本题是测电阻率的一个实验，涉及到游标卡尺的构造与读数，伏安法测电阻的内、外接法的选择、滑动变阻器限流式和分压式的选择、图象的处理 在例题的基础上改变实验器材，进行变式训练，一方面考查伏伏法和安安法测量电阻的设计方法，深入理解改进实验与常规实验的相同本质，另一方面培养学生的建模能力，掌握物理习题的变通方法，由常规实验的本质去解决改进实验问题。 理解半偏法测电阻的原理。 利用半偏法测电阻的原理可以延伸到三分之二偏等. 本例题意在考查等效替代法测电阻，要求学生理解替代的原因，另外对于图像的读数问题也要引起重视 学生回忆，教师小结。 教师出示例题，学生尝试解答，教师观察了解学生答题情况，对学生的解答进行点评总结，重点强调： 1.电流表内、外接法的选择和滑动变阻器限流式和分压式的选择。 2.实验误差结果 学生解题并进行交流，老师进行点评并总结：1.测量电路的选择一方面需要考虑内阻的关系，另一方面还需要考虑量程的匹配。 2.伏伏法和安安法的本质仍然是伏安法，它们的原理都是电阻的定义式 学生解题并进行交流，老师进行点评并总结。难点是误差的分析 学生解题并进行交流，老师进行点评并总结，强调“等效”
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