四、欧姆定律的应用
教学目标:
知识与技能
通过实验使学生学会用伏安法测电阻的方法,使学生进一步掌握正确使用电压表和电流表的方法, 吸取经验教训,养成良好习惯,培养实验操作能力,提高学生的实验素质。
重点:
“伏安法”测电阻
难点:
按要求设计电路图,分析电路可能出现的故障。
教学用具:
滑动变阻器、待测电阻、待测小灯泡、开关、电源、电压表、电流表、导线若干
教学过程:
复习引入新课
欧姆定律内容
公式
今天这节课就来讨论欧姆定律应用引入课题
新授课:
教师:出示一个电阻值模糊不清的电阻,问:谁有办法测出它的阻值?
引导学生回答:只要测出它两端的电压U和通过它的电流I,应用公式R=U/I可求出它的电阻。
活动14?5 测量定值电阻的阻值
教师:实验原理:R=U/I教师:那么怎样测出它的电压和电流呢?
引导学生回答:把电压表并联在电阻的两端测出它的电压,把电流表和电阻串联,测出通过它的电流
教师:根据同学们提出的实验原理,大家设计实验电路图。从课本P101实验器材选出自己所需要的实验器材,并将自己设计的实验图及准备实验步骤与同学进行交流,交流中,针对同学们设计的电路中是否使用滑动变阻器进行提问,电路中不用滑动变阻器行不行?为什么要用滑动变阻器?
引导学生回答:这样可以利用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压和通过的电流,多测几组数,用多次测量取平均值的方法,可减少测量误差。
由学生上台画出设计电路图,再由学生上台按电路图连接实物图。
实验步骤:
按电路图连接实验电路,开关断开,P移到最大电阻值的位置
检查无误后闭合开关,三次改变变阻器阻值,分别读出两表示数,填入表格中
根据记录算出三次R,求出平均值R平均
实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω R平均 /Ω
1
2
3
测出R以后,跟所标定值电阻相比较,核对自己测试结果的正确性。
思考:为什么测的电阻值和标出的阻值不完全相同?
(由于实验电路和仪表造成的误差)
我们把上述测电阻的方法,通常称作“伏安法”。用这种方法也可以测量小灯泡的电阻。请同学们按上面思路来设计测量小灯泡灯丝的电阻的电路图。
活动: 测量小灯泡的电阻
1.学生:将上面的电路图中的电阻换成小灯泡
2.请同学们画出实验电路图
3.实验步骤:同上
4.设计表格
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0
2 1. 5
3 2.0
提醒学生注意:加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡标注的电压值
讨论:
1.分析表格中的实验数据,在较低的电压下,测得电阻值与在最高的电压下测得电阻值是否相等?哪一个大?想一想产生这种差异的原因?
2.电压升高时小灯泡电阻增大,请同学们思考这其中的原因。
能否仿照伏安法测电阻的实验,把小灯泡四个电压下的电阻平均值作为小灯泡的电阻?为什么?
教师分析:因为加在灯丝两端的电压逐步升高,根据欧姆定律,通过灯丝的电流变大,灯变亮,灯丝温度升高,灯丝电阻变大,不能用计算四个电压下灯丝电阻的平均值作为灯丝的电阻,因为在用伏安法测普通电阻的实验中,电阻的温度变化不大,电阻受温度的影响很小,三个电压下测得的电阻有偏差,主要是实验误差引起的,取平均值就可以减少误差,而灯丝在四个不同电压下,温度相差很大,电阻值受温度的影响不能忽略,实验测得阻值的不同主要是实际阻值不同而致,实验误差不是主要原因,所以不能取平均值。因此,我们平时应讲明在什么条件下灯丝的电阻是多少才对。
课后习题:
1.在用伏安法测电阻的实验中,下列做法有问题的是 ( )
A. 连接线路的过程中,开关应处于断开状态
B. 连接线路过程中,滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置
C. 电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联
D. 试触时发现电流表的指针反方向偏转,电压表的指针正常偏转,此时断开电路将电池的正负极对调即可
2.如图所示:电源电压6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)此实验的原理是:???????????????? ?????
(3)实验中应测量物理量是??? ???? 和????????? ,分别用????? ?? ?? 和????? 测量.
(4)连接电路时,开关应?????? ,闭合开关前滑动变阻器滑片应置
于????? ? 端(左/右)。
(5)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得的Rx=_________Ω。
(6)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是_____________________。
课后反思: