第2课时
电阻的变式测量
【学习目标】
1、知道测量电阻的特殊方法有:伏阻法、安阻法、等效替代法及其实验原理、
2通过解决特殊方法下电阻测量的问题,体会灵活运用欧姆定律解决问题。
通过运用欧姆定律解决实际问题,体验物理规律与生活实际的密切联系。
【复习巩固】
1.
欧姆定律的公式及其变形
。
2.
串联电路的电流特点
:
3、并联电路的电压特点
:
3、
给你一个未知阻值的电阻,你将如何测出它的电阻?
【合作探究一】
伏阻法
运用电压表(无电流表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电压表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路
步骤二、将电压表
在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux
步骤三、将电压表
在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,
写出Rx的表达式
(用符号表示)
【知识深化一】
所给器材:电源(电压未知)、
( http: / / www.21cnjy.com )开关、
电压表、定值电阻R、
导线若干、未知电阻Rx(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)
【合作探究二】
安阻法
运用电流表(无电压表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电流表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:
步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路
步骤二、将电流表和Rx
,闭合开关,读出电流表的示数Ix
步骤三、将电流表和R0
,闭合开关,读出电流表的示数I0
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,
写出Rx的表达式
(用符号表示)
【知识深化二】
所给器材:电源(电压未知)、开关、
电
( http: / / www.21cnjy.com )流表、定值电阻R、
导线若干、未知电阻Rx(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)
【随堂小测】
1、如图6所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是
( )
2、如图7所示的四种电路中,电阻RO已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是
(
)第1课时
“伏安法”测电阻
【导学目标】
1.知识与技能:
1)具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻。
2)会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告
2.过程与方法:
有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。
3.情感态度与价值观:
1)激发对科学的求知欲,激励探索与创新的意识。
2)培育实事求是的科学态度。
【教学重难点】
教学重点:
培养学生的探索精神,实验电路的设计、连接以及在测量过程中对兴趣的培养
教学难点:
实验器材的选择是正确使用,电路的故障和处理方法。
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
在前面我们学习了有关电学的三个物理量:电流、电压、电阻,我们已经知道测电流可以用电流表,测电压可以用电压表,那么用什么方法测量电阻呢?
【自主预习案】
1、测量电阻的原理、器材、电路图
2、实验原理:________________
。
3、实验器材:_______________________________________
。.
4、实验电路图:
5、填一填
6、检查电路连接,无误后,闭合开关,调节_
( http: / / www.21cnjy.com )___________,记下____
、____的示数,改变滑动变阻器滑片位置,在记录几组数据。根据公式________算出灯泡的电阻。
7、滑动变阻器的作用是:_______________、___________________
【课堂探究案】
设计实验:
(1)连接电路时①开关要处于__________状态。
②滑动变阻器的滑片要放在_____________处。
③注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱
(2)先连“主电路”即由小
( http: / / www.21cnjy.com )灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源组成的串联电路,检查无误后再接电压表.注:(每个灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低,获得几组数据。比较计算出的几个答案,电阻的大小相同吗?能看出其中的规律吗?灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上,否则会烧坏灯泡。)
进行试验
按电路图连接好电路。②移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压分别为2.5V、2V、1.5V,读出电流表的值,填入下表。
③根据记录的数据算出三次电阻R。
电压U/V
2.5
2
1.5
电流I/A
电阻R/Ω
数据分析与处理:
(1)分析小灯泡的电阻可以看出,在不同
( http: / / www.21cnjy.com )的电压下,小灯泡的电阻是_________,电压越高时,电阻也越________,这与“电阻是导体本身的一种性质,与电压,电流无关”的说法是矛盾的,其实影响灯泡的电阻大小的根本因素是灯丝发光时的________,电压越高时,电流也越大,小灯泡的亮度也越高,即灯丝的电阻随着_______的升高而_______。(如果在改变电压,电流时能保持灯丝温度一定,则灯丝的电阻仍不会改变。)
(2)正是因为灯丝电阻在不同电压,
( http: / / www.21cnjy.com )电流下(实质是灯丝的温度不同)本身就不同,所以,________(填“需要”或“不需要”)对不同情况下的电阻计算平均值,以得到灯丝更为准确的电阻值。
(3)而对于定值电阻的测量,则为了减小试验的误差,需要进行多次测量,然后将各次测量的电阻求出平均值。
【当堂训练案】
1.伏安法测电阻实验的原理是
( http: / / www.21cnjy.com ) ,在连接电路的过程中,开关必须处于
状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最
的一端.这主要是为了避免电路中
过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到
.测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次
电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.
2、如图是小明同学用伏安法测定灯泡电阻的电路
( http: / / www.21cnjy.com )图,当他闭合开关S时,发现电流表的示数为零,而电压表的示数不为零,出现这种故障的原因可能是(
)
A.灯泡L短路
B.开关S接触不良
C.灯泡L断路
D.变阻器R断路
3、如图是用电流表和电压表测量电阻是电路图和实物,电压表示数如图:
(1)在图中“○”中填上电流表和电压表的符号,并标出“+”
“-”接线柱
(2)在接好电路
闭合开关
( http: / / www.21cnjy.com )前,滑动变阻器的滑片P应该在
端(A或B)这样做的目的是
(3)电压表的示数是
,电流表的示数是
,待测电阻的阻值是
。
(4)按电路图连接实物图
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4、小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图所示,请你接着完成下列步骤:
(1)根据第(4)问,用笔画线代替导线,将电路补画完整.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻_____(填“A”或“B”)位置.
(3)本实验中,滑动变阻器的作用是①
②
(4)当电压表示数为3.
( http: / / www.21cnjy.com )6V时,电流表的示数如图(b)所示,这时电路中的电流是_______A,电阻丝的电阻为________Ω.小刚通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是___________________.
(5)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是:
_______________________________________________________
(6)若将上面实验中的定值电阻R换成小
( http: / / www.21cnjy.com )灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将____________。原因是
.
实验注意事项:
A、连接电路按一定的顺序进行连接,开关应是
的
B、电压表、
电流表的连接时要注意
C、滑动变阻器的滑片移到
位置。
D、注意认清电压表和电流表的正负接线柱,接入电路时,要让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不得反接。