xx初中物理（暑假衔接）电阻的测量教案 14页

XX初中物理（暑假衔接）电阻的测量教案　　电阻的测量　　【教学目标】　　应用欧姆定律，学习测量电阻的方法。　　会同时使用电压表和电流表。　　【教学重点】　　了解灯丝电阻的特性。　　通过测量小灯泡电阻，了解欧姆定律的应用。　　【教学难点】　　通过实验电路的设计、连接以及测量过程培养学习兴趣。　　【进门得分】　　一个定值电阻两端的电压为3V时，通过它的电流为0.5A,如果它两端电压为5V，____不能__用量程为0.6A的电流表来测量通过该电阻的电流。　　某段电阻两端的电压为12V，通过的电流强度是0.9A，欲使通过的电流强度为0.3A，则在其两端应加的电压为___4____V。　　电压保持不变，当接电阻为6Ω电阻时，电路中的电流为0.2A。如改接阻值为12Ω电阻时，电路中的电流为___0.1___A。\n　　导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。　　装有4节干电池的手电筒，小灯泡灯丝电阻是10欧姆，手电筒工作时通过灯丝的电流强度时0.6A。　　在导体两端加3V的电压时，通过这个导体的电流是200A，导体的电阻是15。如果在这个导体两端加9V的电压，导体的电阻是15，通过这个导体的电流是0.6A。　　【教学内容】　　要点一、伏安法测电阻　　．实验原理：R=U/I。　　．实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。　　．实验电路图：　　．实验步骤：　　按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；　　检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3分别填入设计的记录表格；　　次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω　　根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值；　　整理器材。\n　　要点诠释：　　本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压，同时又保护电路。　　测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。　　如图是两电阻的伏安曲线，则R1>R2。　　要点二、测量小灯泡的电阻　　实验过程：　　实验原理：R=U/I。　　实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测灯泡、导线若干。　　实验电路图：　　实验步骤：　　①根据电路图连接实物电路；　　②将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处，检查电路，试触无误后，闭合开关；　　③调节滑动变阻器的滑片P，使阻值变小，观察电压表示数，使示数为小灯泡的标定电压值再读出电流表示数，观察灯泡亮度，记录表格；　　④调节滑动变阻器滑片P，使阻值变大，使用电压表示数为某一值，观察电流表示数，灯泡的亮度，并记录入表格；\n　　⑤调节滑动变阻器滑片P，使阻值继续变大，使电压表示数为某一值，观察电流表，灯泡的亮度记录入表格；　　⑥计算电阻值，填入表中；　　次数电压U/V电流I/A灯泡亮度电阻R/Ω　　5　　1　　0.5　　⑦分析表格，总结规律。　　数据分析总结规律：　　通过实验记录，对数据分析，发现灯泡的电阻不是定值，是变化的且变化较大，是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢？是导体两端电压变化了，是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化？　　分析：影响电阻大小的因素。　　．导体本身的条件：①材料；②长度；③横截面积；2．温度。　　导体两端电压，通过导体电流与电阻大小无关，并不影响导体电阻的大小。　　要点诠释：　　连接电路时，开关要处于断开状态。　　闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大。　　电压表、电流表的正负接线柱接法要正确，量程选择要合适。\n　　实验表明灯泡电阻随温度的升高而增大。　　故障分析：　　在电源、电压表、电流表、开关、导线完好的情况下：　　故障现象可能原因　　灯泡不发光电压表有示数　　电流表有示数滑动变阻器阻值太大　　电压表有示数　　电流表无示数灯泡灯丝断了　　电压表无示数　　电流表有示数灯泡短路　　电压表断路　　灯泡发光电流表无示数　　电压表有示数电流表短路　　电流表有示数　　电压表无示数电压表断路　　【过手练习】　　类型一、测量小灯泡的电阻　　如图所示，小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，进行了如下实验：　　小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动电流表的读数变大，请你添加一条导线将实验电路补充完整；\n　　电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为__2.4___V，电流表的示数为___0.48__A，电阻Rx的阻值为___5__Ω。　　举一反三：　　【变式】小新同学在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中，记录数据如下表所示。由表中数据可知，灯泡的电阻和灯泡两端电压的关系是__灯泡两端电压越大，灯泡电阻越大___，得出此结论的原因是灯丝温度改变。　　实验次数123　　电压U/V2.04.06.0　　电流I/A0.150.200.25　　电阻R/Ω13.320.024.02.如图，李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是　　A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端　　B．实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程　　c．所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同　　D．在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮　　举一反三：　　【变式】在如甲图所示的测小灯泡电阻R的实验中：\n　　在连线的过程中，开关应该处于__断开__状态，滑动变阻器的滑片P应先移到__B__端，使它的电阻值__最大____。　　闭合开关后，当滑片向左移动时，电流表读数___变大___、电压表读数___变大__。　　当滑片移到某一位置时，电流表、电压表的示数如乙图所示，则电压表读为__2.4__伏，电流表读数是__0.24_安，由公式__R=U/I_可算得待测小灯泡的电阻为_10__欧。　　类型二、伏安法测电阻　　如图1所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。　　对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。　　如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是　　A．电流表的正、负接线柱接反B．电压表的量程选小了　　c．电阻Rx发生了短路D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路　　电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数变大。　　实验过程中，电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的Rx=5Ω。\n　　此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是减小误差。　　【思路点拨】根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；　　电路的故障有两种：断路或短路，根据电压表和电流表的示数可做出判断；　　滑片左移，电阻变小，分压变小，则电压表的示数会变大；　　读出电压表和电流表的示数，根据欧姆定律的变形公式计算电阻的大小；　　在测量性实验中，要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，这样可减小误差．　　举一反三：　　【变式】用伏安法测电阻时，如图所示，某同学连完电路后，用开关试触时，发现电流表迅速摆到最大刻度，电压表指针反向偏转，出现此现象的原因是_电流表量程选小了、电压表正负接线柱接反了_。类型三、电路故障的判断　　如图所示的电路，L1和L2串联在电路中，电源电压U=3V保持不变，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表示数为3V，发生故障的原因可能是　　A.L1短路B.L2短路　　c.L1断路D.L2断路　　举一反三：\n　　【变式】如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑片P，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是　　A．灯泡L2短路了B．滑动变阻器短路了　　c．灯泡L2灯丝断了D．滑动变阻器接触不良　　【拓展训练】　　一、选择题：　　某同学指出：在用伏安法测量电阻值的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是　　A．向电路中连接变阻器时，应该使滑片位于变阻器阻值最大位置　　B．向电路中连接开关时，应该先将开关断开　　c．开关应该接在靠近电源电流流出的一端　　D．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联　　在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中，没有必要的是　　A．应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极　　B．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程　　c．接电路时，先断开开关\n　　D．将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上　　一个大约为20欧的电阻，接在由4节干电池串联的电源上，要测这个电阻中的电流和两端的电压，电流表，电压表选的量程应为　　A．0～0.6A，0～3VB．0～0.6A，0～15V　　c．0～3A，0～3VD．0～3A，0～15V　　如图所示电路是两只灯泡组成的串联电路，电路连接正确，当开关S闭合后，以下判断正确的是　　A．若L1断路，则电压表的示数为0V，两灯不亮　　B．若L1短路，则电压表的示数为0V，只有L2亮　　c．若L2断路，则电压表的示数为0V，L1亮　　D．若L2短路，则电压表的示数不为0V，两灯均不亮　　【出门检测】　　二、填空题：　　用电流表和电压表分别测量出通过小灯泡的电流I和小灯泡两端的电压U，就可以利用R=U/I来计算出小灯泡的电阻。测量时，为了减小误差，需要测出多组电流和电压的数据。在电路中接入滑动变阻器就可以改变通过小灯泡的电流。\n　　“用电流表、电压表测电阻”的实验中，在连接电路时电键应处于断开状态，电液应从电流表的正接线柱流入；在闭合电键前应使滑动变阻器连入电路电阻最大；需直接测量的物理量是待测电阻的电压和通过导体的电流。　　某同学在用伏安法测电阻实验中，按图甲电路图进行实验测出几组数据，根据数据作出图乙U-I图线，则被测电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为1.6V。　　为了测量的阻值，某同学设计了如图所示的电路。已知R0为10Ω，当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为3V；当S2断开、S1闭合时，电压表的示数如图所示，由此可知R0两端的电压为0.6V，Rx的阻值为40Ω。9.某同学在用伏安法测电阻时，电流表量程选择正确但不慎将两表的位置接错，其错误的电路图如图所示，那么当开关S闭合后，产生的结果是电流表被烧坏。三、实验探究题：　　0.在图中所示的电路中,a、b、c、d为四个接线柱，闭合开关后灯不亮，已经确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把方法和判断结果填如下表中　　电表方法现象和结论　　电流表接cd，开关断开若电流表有示数，则灯泡短路；若电流表无示数，则灯泡断路　　电压表接ab,开关闭合若电压表有示数，则灯泡断路；若电压表无示数，则灯泡短路\n　　1.在“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池、3个已知阻值的电阻R0、1只最大阻值为10Ω的几个滑动变阻器，被测电阻Rx，2个开关，电压表和电流表各1只，导线若干，实验前老师启发同学们：为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法，甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下待测电阻Rx的四个方案，如下图每个方案只变化一种元件或改变状态，且四个组的变化都不相同，并都顺利完成了实验，依据实验方案回答实验中测得如下表所示数据，该方案是__甲或丙__小组的。　　实验次数123　　电压U/V1.53.04.5　　电流I/A0.100.200.31　　为达到多次测量电流和电压值的目的，乙小组在实验中操作时需要更换__不同阻值的R0___。　　上述四个实验方案中最佳的是___丙__小组　　小新同学想利用两块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小新选择了满足实验要求的电源、电压表V1和V2。　　请你用笔画线表示导线，完成如图所示的实验电路的连接。　　电压表V1的示数用U1表示，电压表V2的示数用U2表示，请用U1、U2和R0表示：RX＝_________。\n　　3.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。　　如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是②。　　改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是5欧姆。　　【课后作业】　　四、计算题：　　如图所示，电源电压为12V且保持不变，当滑动变阻器滑片P移至端点A时，电流表的示数为0.4A，当滑片P移至端点B时，电流表的示数为0.3A。求变阻器的最大阻值。　　【解析】①当滑动变阻器滑片P移至A点时，变阻器连入电路中的电阻为0，只有R1工作，　　所以；　　②当滑片P移至B端时R1、R2串联，电路中总电阻R=R1+R2，　　所以滑动变阻器的最大值R2=R-R1=40-30=10。15.在如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电阻R=5W，，变阻器R1的最大阻值为20W，电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，为了保护电表，求变阻器接入电路的阻值范围。\n　　【解析】当变阻器接入的阻值最小时，，，所以变阻器接入电路的最小值；　　当变阻器接入的阻值最大时，电压表的示数，因为在串联电路中电流处处相等，所以，代值解得：，所以变阻器接入电路的阻值范围为2.5～10Ω。