素养提升课五 电阻的测量-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

本讲义聚焦电阻测量这一核心知识点，系统梳理伏安法（电流表内接外接选择、滑动变阻器限流分压接法）、替代法、半偏法（测电流表及电压表内阻）的原理与应用，构建从基础电路模型到复杂测量方法的递进式学习支架。 该资料通过伏安法内外接判断、替代法等效操作、半偏法实验设计等案例，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，提升科学探究素养。课中助力教师高效讲解实验方法，课后学生可借助例题解析巩固知识，弥补实验操作与原理理解的薄弱环节。

素养提升课五　电阻的测量 【素养目标】　1.建立伏安法测电阻的电路模型，进一步理解电流表内接法、外接法及滑动变阻器的限流式接法和分压式接法，并能在具体问题中正确选择。2.学会用替代法、半偏法测电阻。 提升点一　伏安法测电阻 某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值。现有电源(3 V，内阻可不计)、滑动变阻器(阻值范围为0～50 Ω，允许通过的最大电流为2 A)、开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表(量程为0～3 A，内阻约为0.025 Ω) B．电流表(量程为0～0.6 A，内阻约为0.125 Ω) C．电压表(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ) D．电压表(量程为0～15 V，内阻约为15 kΩ) (1)为了减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 (以上均填器材前的字母)，实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。 (2)若选用甲电路，产生误差的主要原因是 ；若选用乙电路，产生误差的主要原因是 。(均用字母代号填写) 学生用书↓第93页 A.电流表测量值小于流经Rx的电流值 B．电流表测量值大于流经Rx的电流值 C．电压表测量值小于Rx两端的电压值 D．电压表测量值大于Rx两端的电压值 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图丙所示，则U＝ V、I＝ A，可得该电阻的测量值Rx＝ Ω。 答案：(1)B　C　甲　(2)B　D　(3)2.60　0.50　5.20 解析：(1)因为电源的电压为3 V，因此电压表选择C；由于Rx的阻值约为5 Ω，根据欧姆定律可知，电流的最大值约为0.6 A，所以电流表选择B；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的内阻对比可知，待测电阻的阻值Rx< ，因此选择电流表外接法，故选择题图甲。 (2)选用甲电路，产生误差的主要原因是电压表的分流，使电流表的示数大于流过待测电阻的电流，故选B；选用乙电路，产生误差的主要原因是电流表的分压，使电压表的示数大于待测电阻两端的电压，故选D。 (3)电压表选用的量程为0～3 V，其分度值为0.1 V，则电压为U＝2.60 V，电流表选用的量程为0～0.6 A，其分度值为0.02 A，则电流为I＝0.50 A，该电阻的测量值Rx＝＝ Ω＝5.20 Ω。 提升点二　替代法测电阻 1．实验原理(如图) 2．实验步骤 闭合S1，S2接a，调节R′，使电流表A的示数为I；保持R′不变，S2接b，调节R使电流表A的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值R0，则待测电阻Rx＝R0。 某同学用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻： (1)请在图乙中将实物连线补充完整； (2)闭合开关S1后，将单刀双掷开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0；然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0。若此时电阻箱阻值R2＝200 Ω，则灵敏电流计G的内阻Rg＝ Ω。 答案：(1)见解析图　(2)200 解析：(1)由电路图将实物图连接完整，如图所示。 (2)本实验采用等效替代法，两次电流表G0示数相同，故两次回路总电阻相同，在其他元件不变的情况下，电阻箱的示数等于灵敏电流计G的内阻，故Rg＝200 Ω。 替代法的前提是等效，无论是电压替代还是电流替代，都必须使替代者和被替代者在电路中所起的作用相同(即电压或电流相同)，否则就不能替代。 提升点三　半偏法测电表内阻 1．“半偏法”测电流表的内阻 (1)实验电路如图所示。 (2)测量原理 ①闭合开关S1前，将滑动变阻器R1、电阻箱R2的阻值调到最大。 ②闭合开关S1，调节R1使电流表A的指针满偏。 学生用书↓第94页 ③再闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱R2的阻值，使电流表A的指针半偏。 ④读取电阻箱的阻值，则RA＝R2。 注意：R1接入的阻值越大，误差越小，故R1应选择总阻值较大的。 2．“半偏法”测电压表的内阻 (1)实验电路如图所示。 (2)测量原理 ①闭合开关S之前，电阻箱R2的阻值调到零，滑动变阻器R1的滑片P滑到最左端。 ②闭合开关S，调节滑片P的位置使电压表V的指针满偏。 ③保持滑动变阻器滑片P位置不变，再调节电阻箱R2的阻值，使电压表V的指针半偏。 ④读取电阻箱的阻值，则RV＝R2。 注意：R1应选总阻值较小的，有利于减小实验误差。 某学习兴趣小组欲采用如图所示电路测量电压表的内阻RV，待测电压表的量程为1 V，内阻约为1 000 Ω。 (1)在备选的甲、乙两个滑动变阻器的铭牌上分别标有(200 Ω　1 A)、(10 Ω　2 A)，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用 (选填“甲”或“乙”)。 (2)同学们的实验步骤如下，请将步骤①补充完整： ①正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器R1的滑片移到 (选填“最左端”或“最右端”)。 ②闭合开关S1和S2，调节R1，使电压表指针指到1 V刻度处。 ③保持S1闭合、滑动变阻器R1的滑片位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到0.5 V刻度处，此时电阻箱R2的示数为990 Ω。 (3)该电压表内阻的测量值为 Ω。 答案：(1)乙　(2)最左端　(3)990 解析：(1)滑动变阻器乙的最大阻值较小，额定电流较大，由题图可知，实验电路选择分压式，所以为保证实验操作安全方便，滑动变阻器应选择乙。 (2)由题图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，在闭合开关之前，应将滑动变阻器R1的滑片移到最左端，使待测支路电流为零。 (3)断开开关S2后认为分压电路电压不变，仍为1 V，电压表示数为0.5 V，说明电阻箱两端电压为0.5 V，电压表与电阻箱串联，它们两端电压相等，由串联电路特点可知，它们的阻值相等，则电压表内阻等于电阻箱阻值990 Ω。 某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为3 V 的电压表，为此他们用如图所示的电路测定该电流表的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G：满偏电流为300 μA，内阻未知 B．干电池E：3 V C．滑动变阻器R1：最大阻值约为5 kΩ，额定电流为1 A D．滑动变阻器R2：最大阻值为16 kΩ，额定电流为0.5 A E．电阻箱R0：阻值范围0～9 999.9 Ω F．开关两个，导线若干 (1)滑动变阻器R应选用 (选填“C”或“D”)，将开关S1、S2都断开，连接好实物图，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为200 μA。 (2)闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时电流表G的示数为100 μA，则电流表G的内阻Rg＝ Ω。 (3)将该电流表改装成量程为3 V的电压表，需串联电阻的阻值为 Ω。 答案：(1)D　(2)100　(3)9 900 解析：(1)本实验采用半偏法测定电流表内阻，为减小并联电阻箱对电流的影响，滑动变阻器应选择总阻值较大的，故选D。 (2)闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时，电流表示数减为原来的一半，说明电流表G的内阻等于电阻箱R0的阻值，为100 Ω。 (3)由电压表改装原理得Ig(Rg＋R)＝U，代入数据解得R＝9 900 Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $