特殊方法測(cè)電阻專題設(shè)計(jì)

./特殊方法測(cè)電阻專題設(shè)計(jì)房山五中肖立紅設(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、寫出最后的表達(dá)式。對(duì)于學(xué)生來說,總覺得此類題很難,不知從何入手。具體的說：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)電阻這類題先轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟悉的計(jì)算題,通過引導(dǎo)學(xué)生分析計(jì)算過程,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)。學(xué)生需要的知識(shí)準(zhǔn)備：在上這個(gè)專題之前,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?？傮w設(shè)計(jì)思路：本專題從內(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)。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圖1解：U=I1R0=0.2A×10Ω=2VRX=U/I2=2V/0.1A=20Ω此例題學(xué)生很容易解出來,然后引導(dǎo)學(xué)生說出怎樣求出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圖2要求學(xué)生用字母寫出綜合解題的公式,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,這一步解決起來就容易多了。跟進(jìn)練習(xí)1：如圖3所示,閉合開關(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圖3補(bǔ)充練習(xí):1、2、RX=__________________RX=__________________3、4、RX=__________________RX=__________________上面四個(gè)補(bǔ)充練習(xí)與前面的例題類似,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阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿足實(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：閉合開關(guān)S1斷開開關(guān)S2,電流表測(cè)量RX的電流為I1；閉合開關(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?！?請(qǐng)你添加兩根導(dǎo)線幫助小華完成實(shí)驗(yàn)電路的連接?！?當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I1,當(dāng)開關(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)生口頭說出表達(dá)式1、2、RX＝________RX＝________3、RX＝________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；只閉合開關(guān)S和S2時(shí),電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓U2?！?請(qǐng)你根據(jù)小龍的設(shè)計(jì)要求只添加一根導(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?！?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：①斷開開關(guān)S2、閉合開關(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,②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電阻R0,測(cè)量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足實(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：開關(guān)S1、S2閉合,S3斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為U1。開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開時(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?！?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RXRX＝UXRo/〔U-UX2、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,把開關(guān)S和S1閉合時(shí),用電流表測(cè)出通過RX的電流I1=0.3A,把開關(guān)S閉合S1斷開,用電流表測(cè)出通過Ro和RX的電流I2=0.1A,已知Ro=10Ω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,并寫出純電阻元件RX的表達(dá)式?！?閉合開關(guān)S1,斷開S2,讀出電流表的示數(shù)為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,把開關(guān)S和S1閉合,電壓表示數(shù)U=6V,再把開關(guān)S閉合S1斷開,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,滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源,測(cè)量電阻RX的阻值?！?兩只開關(guān)都閉合時(shí)電壓表的示數(shù)為U1,只有開關(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為電阻箱,s為單刀雙擲開關(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：把開關(guān)S接a點(diǎn),讀出電流表的示數(shù)為1A,把開關(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47Ω．則Rx阻值為Ω。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：閉合開關(guān)S1、S3,斷開開關(guān)S2,電流表測(cè)量通過電阻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,斷開開關(guān)S3,閉合開關(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?！?請(qǐng)你