電阻的測量-說課

1、電阻的測量電阻的測量高考一輪專題復習黃岡中學物理組徐仁華黃岡中學物理組徐仁華指導老師：張再良指導老師：張再良 胡啟新胡啟新課題：電學實驗復習之課題：電學實驗復習之-考綱要求考綱要求能力要求能力要求20132013考向定位考向定位1.電流、電壓、電流、電壓、電阻的測電阻的測量量2.電流表、電電流表、電壓表、多壓表、多用電表的用電表的使用使用3.伏安法測電伏安法測電阻阻 1.會用電流表、會用電流表、電壓表測量電壓表測量電流和電壓電流和電壓2.掌握電流表掌握電流表和電壓表的和電壓表的改裝原理改裝原理3.掌握電阻測掌握電阻測量的幾種方量的幾種方法法 。1.電阻測量是近年來電電阻測量是近年來電學實驗考查

2、的焦點學實驗考查的焦點2.從其近年來考查的知從其近年來考查的知識點來看，電學基識點來看，電學基礎(chǔ)知識（如歐姆定礎(chǔ)知識（如歐姆定律）是考查的重點。律）是考查的重點。3.考綱要求能熟練掌握考綱要求能熟練掌握測量電阻的幾種方測量電阻的幾種方法法 電阻的測量電阻的測量在教材中的地位和作用：在教材中的地位和作用： 雖然不是雖然不是考試說明考試說明中所規(guī)定的學生實驗，但在其他電學實驗中都中所規(guī)定的學生實驗，但在其他電學實驗中都或多或少的考查了伏安法測電阻的基本原理和方法?；蚨嗷蛏俚目疾榱朔卜y電阻的基本原理和方法。（1 1）在）在描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（2

3、2）在）在測量金屬絲的電阻率測量金屬絲的電阻率中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（3 3）在）在電表的改裝電表的改裝中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。（4 4）在）在測量電源的電動勢和內(nèi)阻測量電源的電動勢和內(nèi)阻中的體現(xiàn)。中的體現(xiàn)。電學實驗電學實驗的核心的核心黃岡中學化學教研組5電阻的測量電阻的測量在高考中的地位和作用：在高考中的地位和作用：（1）電阻測量電阻測量具備的雙重考查功能是許多其具備的雙重考查功能是許多其他實驗無法替代的他實驗無法替代的.（2）電學實驗肩負著考查恒定電流這一章的使命）電學實驗肩負著考查恒定電流這一章的使命.而而電學實驗電學實驗中中電阻測量電阻測量尤其是設(shè)計性實驗題尤其是設(shè)計性實驗題最富于變化最富于

4、變化，最能體現(xiàn)考生的實驗創(chuàng)新能力和思，最能體現(xiàn)考生的實驗創(chuàng)新能力和思維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空間間.高考中的高考中的熱點熱點學生學情分析：學生學情分析： 1.學生之前對學生之前對電阻測量電阻測量的基本原理和幾種的基本原理和幾種主要方法有一定的印象，但在運用的時候不夠熟主要方法有一定的印象，但在運用的時候不夠熟練，容易生搬硬套而導致出錯。反映學生運用這練，容易生搬硬套而導致出錯。反映學生運用這部分知識的能力非常欠缺。部分知識的能力非常欠缺。 2.電阻測量電阻測量綜合性強，考慮的因素多，對綜合性強，考慮的因素多，對整體和局部把握的能力要求高

5、，往往會出現(xiàn)因為整體和局部把握的能力要求高，往往會出現(xiàn)因為一個問題沒有注意到而導致全盤皆輸，已經(jīng)成為一個問題沒有注意到而導致全盤皆輸，已經(jīng)成為學生學習的難點。甚至對這類問題產(chǎn)生恐懼心理，學生學習的難點。甚至對這類問題產(chǎn)生恐懼心理，使學生的學習信心倍受打擊。使學生的學習信心倍受打擊。黃岡中學化學教研組7 比如我們采用的分解方法是大致將比如我們采用的分解方法是大致將電阻測量電阻測量分為控制電路選擇、分為控制電路選擇、測量電路的設(shè)計測量電路的設(shè)計、實驗器材的、實驗器材的選擇等部分。選擇等部分。復習建議：復習建議：一、將難點分解，多梯度，降難度。一、將難點分解，多梯度，降難度。 可以將電學實驗的難點內(nèi)

6、容進行分解，然后逐個可以將電學實驗的難點內(nèi)容進行分解，然后逐個擊破，在學生能力許可的情況下再將其進行有機整合。擊破，在學生能力許可的情況下再將其進行有機整合。黃岡中學化學教研組8復習建議：復習建議：二、二、落實落實“雙基雙基”，以不變應(yīng)萬變，以不變應(yīng)萬變 不管怎么考，總離不開實驗最基本的不管怎么考，總離不開實驗最基本的“譜譜”，都，都是在一個主干知識上的延伸。所以抓住每一個實驗，是在一個主干知識上的延伸。所以抓住每一個實驗，牢固并熟練掌握其基本原理和方法，以不變應(yīng)萬變，牢固并熟練掌握其基本原理和方法，以不變應(yīng)萬變，無論是對高考升學還是對培養(yǎng)學生能力都是治本的措無論是對高考升學還是對培養(yǎng)學生能力

7、都是治本的措施。施。 比如比如電阻測量電阻測量方法非常多，變數(shù)非常大，但方法非常多，變數(shù)非常大，但其根本之法還是伏安法，歐姆定律的應(yīng)用也始終貫穿其根本之法還是伏安法，歐姆定律的應(yīng)用也始終貫穿其中。其中。黃岡中學化學教研組9電阻測量電阻測量復習設(shè)計方案復習設(shè)計方案比較比較分析分析鞏固鞏固提高提高電阻測量電阻測量方法總結(jié)方法總結(jié)全面把握全面把握提煉提煉特點特點得出得出結(jié)論結(jié)論尋找尋找共性共性一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 全面把握全面把握比較中領(lǐng)悟比較中領(lǐng)悟1伏安法測電阻伏安法測電阻（1 1）原理：）原理：歐姆定律歐姆定律 R=U/I 由于伏特表、安培表存在電阻，所以測量電路有兩種：

8、由于伏特表、安培表存在電阻，所以測量電路有兩種：即電流表內(nèi)接和電流表外接，如下圖：即電流表內(nèi)接和電流表外接，如下圖： 圖4 圖5拓展：拓展：若電表的內(nèi)阻已知，可以消除電表所造成的系統(tǒng)誤差。若電表的內(nèi)阻已知，可以消除電表所造成的系統(tǒng)誤差。 引導學生思考討論：如何消除？引導學生思考討論：如何消除？ 但實際問題中，往往不知道電表的內(nèi)阻，那么要減小由電表內(nèi)阻造但實際問題中，往往不知道電表的內(nèi)阻，那么要減小由電表內(nèi)阻造成的誤差，必須根據(jù)待測電阻的大小選擇內(nèi)外接法。成的誤差，必須根據(jù)待測電阻的大小選擇內(nèi)外接法。 引導學生分析討論：怎樣選擇內(nèi)外接法？各會造成怎樣的誤差？引導學生分析討論：怎樣選擇內(nèi)外接法？各

9、會造成怎樣的誤差？ 結(jié)論：結(jié)論：“大內(nèi)偏大，小外偏小大內(nèi)偏大，小外偏小”-大小的標準怎樣衡量？大小的標準怎樣衡量？黃岡中學化學教研組11一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 1.1 伏安法的變式：兩只同類電表（伏伏法、安安法）伏安法的變式：兩只同類電表（伏伏法、安安法）常見的有兩種情況：常見的有兩種情況： 若已知電表內(nèi)阻的準確值：混用若已知電表內(nèi)阻的準確值：混用 若電表內(nèi)阻準確值未知：需要借助電阻箱或定值電阻若電表內(nèi)阻準確值未知：需要借助電阻箱或定值電阻-還是混用還是混用例題例題1（04年全國高考題）用以下器材測量一待測電阻年全國高考題）用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（的阻值（90

10、01000）：）：電源電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表電壓表V1，量程為，量程為1.5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1750；電壓表電壓表V2，量程為，量程為5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r22500；滑線變阻器滑線變阻器R，最大阻值約為，最大阻值約為100；單刀單擲開關(guān)單刀單擲開關(guān)K，導線若干。，導線若干。（1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測量電阻）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標注）。圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標注）。 （2）根據(jù)你所畫的電路

11、原理圖在題給的實物圖上畫出連線。）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。（3）若電壓表）若電壓表V1的讀數(shù)用的讀數(shù)用U1表示，電壓表表示，電壓表V2的讀數(shù)用的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表表示，則由已知量和測得量表示示Rx的公式為的公式為Rx_。 黃岡中學化學教研組12一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 2半偏法測電阻半偏法測電阻（1）引導學生回憶：）引導學生回憶： “半偏半偏”是指什么半偏？是指什么半偏？-電表電表 半偏之前是個什么狀態(tài)？半偏之前是個什么狀態(tài)？-滿偏滿偏專測電專測電表的內(nèi)表的內(nèi)阻阻（2）讓學生自己試著畫出半偏法測電表內(nèi)阻的電路圖）讓學生自己試著畫出半

12、偏法測電表內(nèi)阻的電路圖 提示：兩種半偏法提示：兩種半偏法-兩個電路圖兩個電路圖（3）引導學生得出兩種半偏法原理上的共同點：）引導學生得出兩種半偏法原理上的共同點： 歐姆定律：歐姆定律： 并聯(lián)電路中電流相等的支路電阻也相等：并聯(lián)電路中電流相等的支路電阻也相等： 串聯(lián)電路中電壓相等的電阻阻值也相等：串聯(lián)電路中電壓相等的電阻阻值也相等：（4）歸納總結(jié)半偏法的實驗步驟、注意事項（電阻選擇）、誤差分析）歸納總結(jié)半偏法的實驗步驟、注意事項（電阻選擇）、誤差分析VR =R箱AR =R箱黃岡中學化學教研組13一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 2.半偏法測電阻半偏法測電阻例題（例題（01年全國）年全

13、國）實驗室中現(xiàn)有器材如實物圖實驗室中現(xiàn)有器材如實物圖1所示，有：所示，有：電池電池E，電動勢約，電動勢約10 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 ；電流表；電流表A1，量程，量程10 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1約為約為0.2 ；電流表電流表A2，量程，量程300 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2約為約為5 ；電流表；電流表A3，量程，量程250 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻r3約為約為5 ；電阻箱電阻箱R1，最大阻值，最大阻值999.9 ，阻值最小改變量為，阻值最小改變量為0.1 ；滑線變阻器滑線變阻器R2，最大阻值，最大阻值100 ；開關(guān)；開關(guān)S，導線若干。，導線若干。要求用圖要求用圖2所示的電路測定圖中電流表所示的電路測定圖中電流表A

14、的內(nèi)阻。的內(nèi)阻。（1）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測出其內(nèi)阻？答：）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測出其內(nèi)阻？答：_。（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，在實物圖上連成測量電路。）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，在實物圖上連成測量電路。（3）你要讀出的物理量是）你要讀出的物理量是_。用這些物理量表示待測內(nèi)阻的計算公式是。用這些物理量表示待測內(nèi)阻的計算公式是_。黃岡中學化學教研組14一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 3等效替代法：等效替代法：（1）實驗原理：）實驗原理：歐姆定律歐姆定律-在同一電路中電路結(jié)構(gòu)和電流或電壓相等時，在同一電路中電路結(jié)

15、構(gòu)和電流或電壓相等時， 電路中的電阻也相等。電路中的電阻也相等。（2）引導學生畫出實驗電路圖：）引導學生畫出實驗電路圖：（3）引導學生設(shè)計用電壓表作等效替代法的實驗電路圖）引導學生設(shè)計用電壓表作等效替代法的實驗電路圖 （鞏固落實，破定式）（鞏固落實，破定式）（4）歸納總結(jié)等效替代法實驗器材的特別之處：）歸納總結(jié)等效替代法實驗器材的特別之處： 電阻箱、單刀雙擲開關(guān)（也可用兩個開關(guān)）電阻箱、單刀雙擲開關(guān)（也可用兩個開關(guān)）黃岡中學化學教研組15一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 4計算法（公式法）：計算法（公式法）：（1）基本思路及特點：）基本思路及特點： 開關(guān)控制電路（由開關(guān)的斷開、閉合

16、狀態(tài)改變電路的結(jié)構(gòu)）開關(guān)控制電路（由開關(guān)的斷開、閉合狀態(tài)改變電路的結(jié)構(gòu)） 列出兩種狀態(tài)下方程，聯(lián)立方程組求解列出兩種狀態(tài)下方程，聯(lián)立方程組求解（2）實驗原理（方程列法）：）實驗原理（方程列法）： 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律類似于測量電源類似于測量電源電動勢和內(nèi)阻電動勢和內(nèi)阻（3）舉例說明：）舉例說明：黃岡中學化學教研組16一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 4計算法（公式法）：計算法（公式法）： 例（例（01年高考）圖年高考）圖1中中E為電源，其電動勢為為電源，其電動勢為， R1為滑線變阻器，為滑線變阻器，R2 電阻箱，電阻箱，A為電流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得為電

17、流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得A的內(nèi)阻的內(nèi)阻RA ：閉合閉合K1，斷開斷開K2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程使電流表讀數(shù)等于其量程I0 ；保持保持R1不變，閉合不變，閉合K2，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R2 ，使電流表讀數(shù)使電流表讀數(shù)等于等于I02，然后讀出然后讀出R2 的值，取的值，取RA R2 。（1）按圖按圖1所示電路在圖所示電路在圖2所給出的實物圖中畫出連接導線。所給出的實物圖中畫出連接導線。（2）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤差，即）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤差，即 ，試導出，試導出它與電源電動勢它與電源電動勢、電流表量程電流表量程I0及電流表內(nèi)阻

18、及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。的關(guān)系式。 （3）若）若I010mA，真實值真實值RA 約為約為30，要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于5，電，電源電動勢最小應(yīng)為多少伏？源電動勢最小應(yīng)為多少伏？AARRR2黃岡中學化學教研組17一、電阻測量方法的匯總一、電阻測量方法的匯總 5直接用多用電表（歐姆檔）測量：直接用多用電表（歐姆檔）測量：（1）歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：）歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：圖1（2）用歐姆表測量電阻的原理：）用歐姆表測量電阻的原理： 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律（3）歐姆表使用方法及注意事項）歐姆表使用方法及注意事項（4）用歐姆表測量電阻的局限性：）用歐姆表測量電阻的局限性： 只能粗測，往往是為后續(xù)的精確測量作鋪墊，同時也提供了電阻值只能粗測，往往是