特殊方法測(cè)電阻專(zhuān)題設(shè)計(jì)

1、特殊方法測(cè)電阻專(zhuān)題設(shè)計(jì)房山五中 肖立紅一、 設(shè)計(jì)緣由及目標(biāo)：在近幾年的中考題中，特殊方法測(cè)電阻這類(lèi)題出現(xiàn)的頻率較高，考查形式主要有以下三方面：1、將電路實(shí)物圖的連接補(bǔ)充完整；2、將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；3、寫(xiě)出最后的表達(dá)式。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，總覺(jué)得此類(lèi)題很難，不知從何入手。具體的說(shuō)：1、不知線如何連；2、不會(huì)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟；3、用字母表示最后的結(jié)果寫(xiě)出表達(dá)式學(xué)生更困難。怎樣攻克這一難關(guān)呢？受到良鄉(xiāng)三中張紅梅老師的從計(jì)算題入手提高學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)定性實(shí)驗(yàn)的能力啟發(fā)，我嘗試將特殊方法測(cè)電阻這類(lèi)題先轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟悉的計(jì)算題，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析計(jì)算過(guò)程，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)步驟，最終推出字母表達(dá)式，解決學(xué)生學(xué)習(xí)上的難關(guān)。二、

2、學(xué)生需要的知識(shí)準(zhǔn)備：在上這個(gè)專(zhuān)題之前，學(xué)生應(yīng)該能夠1、利用歐姆定律和串并聯(lián)電路的電流電壓關(guān)系熟練解決二三步的電學(xué)計(jì)算題。2、已經(jīng)掌握了伏安法測(cè)電阻這一基本實(shí)驗(yàn)方法。三、 總體設(shè)計(jì)思路：本專(zhuān)題從內(nèi)容上共分五大部分，每一部分從設(shè)計(jì)思路上都是先以計(jì)算題的形式出現(xiàn)，再變成用字母表示結(jié)果，在學(xué)生熟悉方法后再出示實(shí)物圖，逐步加深，達(dá)到最終的教學(xué)目標(biāo)。四、 具體教學(xué)步驟：第一部分：安阻法：方法：定值電阻+電流表=電壓表實(shí)施步驟：第一步：出示計(jì)算題如圖1所示，閉合開(kāi)關(guān)后電流表A1的示數(shù)為0.2安，電流表A2的示數(shù)為0.1安，已知R0的阻值為10歐，求RX的阻值為多少歐？圖1解：U=I1R0=0.2A×

3、;10=2V RX=U/I2=2V/0.1A=20此例題學(xué)生很容易解出來(lái)，然后引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出怎樣求出RX的阻值的，目的是使學(xué)生明確解題思路。 第二步：例題變式，將已知由數(shù)字變成字母。如圖2所示，閉合開(kāi)關(guān)后電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2， R0的阻值已知，求RX的阻值.圖2 要求學(xué)生用字母寫(xiě)出綜合解題的公式，即RX= I1R0/ I2（其實(shí)這就是求RX的字母表達(dá)式），有了第一步的鋪墊，這一步解決起來(lái)就容易多了。跟進(jìn)練習(xí)1：如圖3所示，閉合開(kāi)關(guān)后電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，R0的阻值已知，則RX=_ （結(jié)果用已知字母表示）圖3補(bǔ)充練習(xí): 1、 2、 RX=_ RX

4、=_3、 4、 RX=_ RX=_上面四個(gè)補(bǔ)充練習(xí)與前面的例題類(lèi)似，所以只要求學(xué)生口頭答出即可，目的是讓學(xué)生熟練掌握安阻法的解題思路。第三步：實(shí)物圖（不用連線的）如圖4所示， 小陽(yáng)想利用兩塊電流表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖3所示。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電流表A1和電流表A2的示數(shù)分別為I1、I2； （1） 請(qǐng)你用I1、I2和R0表示出Rx，Rx= 。 此題將電路圖轉(zhuǎn)化成實(shí)物圖，圖4這一步要強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生看清電流表的位置，推導(dǎo)表達(dá)式因?yàn)橛猩厦娴匿亯|，學(xué)生容易推出。第四步：實(shí)物圖（增加連線只連一根線）小龍想利用一塊電流表和阻值已知的電

5、阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖20所示。小龍?jiān)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是：閉合開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,電流表測(cè)量RX的電流為I1；閉合開(kāi)關(guān)S1、 S2,電流表測(cè)量R0和RX的電流為I2。（1）請(qǐng)你根據(jù)小龍的設(shè)計(jì)要求完成圖20所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；（2）請(qǐng)你用I1、I2和R0表示出Rx，Rx= 。此題由兩塊電流表變成一塊，并且增加了連線，逐步提高。第五步; 實(shí)物圖（增加連兩根線）1、小華想利用電流表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的電阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電流表，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖31所示。 （1）請(qǐng)你添加兩根導(dǎo)線幫助小華完成實(shí)驗(yàn)電

6、路的連接。 （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I1，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2，請(qǐng)用I1、I2和R0表示RX。RX_。第二部分：伏阻法：方法：定值電阻+電壓表=電流表第一步：如圖所示RX和Ro組成串聯(lián)電路，S閉合用 電壓表分別測(cè)出RX和Ro兩端的電壓UX=3V和U0=5V ,已知R0的阻值為10歐，求RX的阻值為多少歐？像安阻法一樣，先讓學(xué)生計(jì)算，再說(shuō)出解題思路，最后列出解題的綜合表達(dá)式。第二步：如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電阻R0的阻值已知，則RX=_。補(bǔ)充：要求學(xué)生口頭說(shuō)出表達(dá)式1、 2、 RX_ RX_3、RX_

7、第三步：小蘭想用兩塊電壓表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻RX的阻值.小蘭選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電壓表V1和V2,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路,如圖21所示. (1)請(qǐng)你幫助小蘭完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.(2)電壓表V1的示數(shù)用U1表示，電壓表V2的示數(shù)用U2表示，請(qǐng)用U1、U2和R0表示RX。RX= 。第四步：小龍想利用一塊電壓表和已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖19所示。小龍?jiān)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是：只閉合開(kāi)關(guān)S和S1時(shí)，電壓表測(cè)量的是電阻R0兩端的電壓U1；只閉合開(kāi)關(guān)S和S2時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓U2。（1）請(qǐng)你根據(jù)小龍的設(shè)計(jì)要求只添加

8、一根導(dǎo)線完成圖19所示實(shí)驗(yàn)電路的連接；（2）請(qǐng)你用U1、U2和R0表示出Rx，Rx= 。第五步：小明利用電壓表和阻值為R0的定值電阻，測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖15所示。（1）為了測(cè)量出RL的阻值，請(qǐng)只添加兩條導(dǎo)線完成圖15所示的實(shí)驗(yàn)電路的連接；（2）請(qǐng)把小明的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2、閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使 ；保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3、閉合開(kāi)關(guān)S2，記錄電壓表的示數(shù)為U；請(qǐng)用R0及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示出RL。RL= 。補(bǔ)充練習(xí)小明想利用一塊已經(jīng)調(diào)好的電壓表和阻值已知的

9、電阻R0，測(cè)量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材，并連接部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖20所示。小明測(cè)量思路為：開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，S3 斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1。開(kāi)關(guān)S1、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2； （1）請(qǐng)你按照小明的思路，只添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。（2）請(qǐng)你利用U1、U2和R0表示Rx。Rx 。講完前兩大部分后要進(jìn)行解題方法的小結(jié)，即要求RX就必須先利用所給器材間接求出UX和IX.第三部分：1、伏特表加滑動(dòng)變阻器第一步：如圖所示電路，把開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最小端, 電壓表示數(shù)6V, 再把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大端(右),電壓表示數(shù)2V, 已知

10、滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10歐，求RX 的阻值。第二步：如圖所示電路，把開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最小端, 電壓表示數(shù)為U , 再把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大端(右),電壓表示數(shù)為UX, 求RX RXUXRo/ （U-UX） 2、電流表加滑動(dòng)變阻器方法：U一定列方程法如圖所示電路，把開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最小端(左), 電流表示數(shù)為0.3A, 再把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大端(右),電流表示數(shù)為0.1A, 已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20歐，求RX 的阻值。第四部分：1、電流表加局部短路方法：U一定列方程法思路：先畫(huà)出不同狀態(tài)的電路圖，再利用U一定列方程，然后公式變形求

11、出RX ，此題不能再用間接求電壓或電流的方法求RX 第四部分：1、電流表加局部短路（此題與上一題思路相同，都是U一定列方程法） 第一步：如圖所示，把開(kāi)關(guān)S和S1閉合時(shí)，用電流表測(cè)出通過(guò)RX的電流I1=0.3A，把開(kāi)關(guān)S閉合S1斷開(kāi)，用電流表測(cè)出通過(guò)Ro和RX的電流I2=0.1A，已知Ro=10則 RX 的阻值為多少歐？第二步：實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)純電阻元件，用以下實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)輸出電壓值未知的穩(wěn)壓電源，一個(gè)已調(diào)零的電流表，一個(gè)已知阻值的定值電阻R0，兩個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。小文同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖22所示的實(shí)驗(yàn)電路。完成以下實(shí)驗(yàn)步驟，并寫(xiě)出純電阻元件RX的表達(dá)式。（1）閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)S2，讀出電流表的示數(shù)為

12、I1；（2）_，讀出電流表的示數(shù)為I2；（3）用I1、I2和R0表示RX，則RX = 。此練習(xí)與例題相似，只是轉(zhuǎn)化成了實(shí)物圖。2、電壓表加局部短路第一步：如圖所示電路，把開(kāi)關(guān)S和S1閉合，電壓表示數(shù)U=6V，再把開(kāi)關(guān)S閉合S1 斷開(kāi)，電壓表示數(shù)Uo=2V ，已知Ro的阻值為2歐，求RX的阻值為多少歐？第二步：請(qǐng)你利用如圖19所示的實(shí)驗(yàn)器材，電阻R0的阻值已知，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電源，測(cè)量電阻RX的阻值。（1）兩只開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電壓表的示數(shù)為U1，只有開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電壓表的示數(shù)為U2請(qǐng)用U1、U2和R0表示RX。RX 。第五部分 利用電阻箱測(cè)電阻1、等效替代法例題：用如圖所示的電路，其中Rx阻值未知，R

13、為電阻箱 ，s為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R。為定值電阻某同學(xué)用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1、將電阻箱的阻值調(diào)至最大：把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為1A，把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為1A, 讀出電阻箱的示數(shù)為47則Rx阻值為 。練習(xí)：小明想利用一塊電流表和一只電阻箱測(cè)量電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)中他選擇了符合實(shí)驗(yàn)要求的電源以及滑動(dòng)變阻器RP，并完成了實(shí)驗(yàn)電路的部分連接，如圖18所示。小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是：閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，電流表測(cè)量通過(guò)電阻Rx的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值，使電流表的示數(shù)為合適值I；保持滑動(dòng)變阻器RP接入電路的阻值不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻值，使電流表的示數(shù)仍為I。此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值為R0。（1）請(qǐng)你根據(jù)