内容正文:
第十七章 欧姆定律
第3节 电阻的测量
1
教学分析
课前准备
学习目标
1.知道用电流表和电压表测电阻的实验原理。
2.会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻。
2
课前准备
教学分析
学习重点 :同时使用电压表和电流表测量导体的电阻。
学习难点 :设计实验电路,使用伏安法测量导体的电阻。
学习方法 :小组合作探究法。
相关准备:学生电源、电压表、电流表、电阻器(10Ω)、滑动变阻器、开关、导线。
3
任务一
伏安法测电阻
活动1: 学习了欧姆定律相关知识后,我们可以通过对电流和电压表的测量来间接地测出导体地电阻。如图所示,对于这样测量电阻的方法叫做伏安法测电阻。
需知道:
R两端的电压U
和通过R的电流I
用电压表测出
用电流表测出
V
Rx
A
问题1:为了使测量结果更加准确,应该如何操作?小组交流并画出实验电路图。
操作:
为了减小误差,使实验数据更准确,就要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压及电流表的值,根据每次电压与电流的值算出电阻,最后求出电阻的平均值。
A
V
R
R'
S
电路图
问题2:小组交流合作,写出本实验的实验目的,实验原理和实验需要用到的器材。
(1)实验目的
(2)实验原理
用电压表、电流表间接测电阻
应用欧姆定律,测出未知电阻的阻值的方法称为“伏安法”。
(3)实验器材
电源、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
问题3:请根据设计的实验电路图连接实物图
A
V
R
R'
S
实验评估与交流
故障2:电流表和电压表的指针偏转角度很小。
判断:电压表和电流表的量程可能都选择过大;
故障1:电流表与电压表的指针反向偏转。
判断:电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
故障3:滑动变阻器滑动时,电表示数无变化。
判断:滑动变阻器同时接上面两个接线柱或同时接下面
两个接线柱。
故障4:
故障5:开关闭合,电流表有示数,电压表无示数。
判断:定值电阻短路
开关闭合,电流表无示数,电压表有示数,接近电源电压,无论怎样移动滑片,两表示数均不变。
判断:定值电阻断路
新课讲解
① 根据电路图连接实物图。
注意:1. 连接时开关断开;2. 电表正进负出;3. 滑动变阻器一上一下接线;4. 闭合开关滑片置于最大阻值处。
A
V
R
R'
S
P
新课讲解
② 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻器两端的电压,并记下三组相应的电流表示数和电压表示数,填在实验数据记录的表格中.
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2
3
③根据每组数据,分别计算出对应的电阻 R1、R2、R3,再计算出它们的平均值,即
R =
R1 + R2 + R3
3
互动新授
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某位置,读出电流表、电压表示数。
(3)移动滑动变阻器的滑片P 到另一个位置,读出电流表、电压表示数。
(4)重复步骤(3)并将实验数据填写在表格中。
(5)根据R=计算出每一次电阻R的阻值,最后求平均值。
12
互动新授
想一想
我们在实验时要注意什么?
(1)连接电路时,开关应该断开。
(2)闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大位置。
(3)电流表、电压表要选用适当量程(量程过大,会使得读数不准确;量程过小,会损坏电表)。
(4)实验数据不要过少(不少于6组)。
13
新课讲授
拓展实验
数字多用表
知识拓展
伏安法测电阻常见故障分析:
故障1:电流表或电压表的指针反向偏转。
原因:电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反。
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
【实验过程】
4.根据每组数据算出相应的电阻。
A
V
R
R'
S
P
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
2.00
2.50
2.80
0.26
0.28
0.30
7.69
8.93
9.33
小灯泡两端的电压变大,灯丝温度升高,灯丝电阻变大。
0
0.30
0.28
0.26
0.24
0.32
2.0
2.5
U/V
I/A
3.0
电阻的测量
用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
【实验过程】
4.根据每组数据算出相应的电阻。
实验序号 电压U/V 电流I/A
1
2
3
2.00
2.50
2.80
0.26
0.28
0.30
通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比。小灯泡两端的电压变大,灯丝温度升高,灯丝电阻变大。
两灯串联电路故障分析:
L 1 L 2
L1短路 不亮 亮 变大 0
L1断路 不亮 不亮 0 3V
L2短路 亮 不亮 变大 3V
L2断路 不亮 不亮 0 0
A
V
特殊法测电阻——安阻法(缺电压表)
A
A
R0
Rx
测量步骤:
闭合开关,测出通过定值电阻R0的电流I1;
断开开关,把电流表换接到Rx支路,然后闭合开关,测出通过Rx的电流I2。
公式:
1.活动过程:
(1)观察数字多用表,阅读说明书,学习使用方法。
(2)用数字多用表测量电阻器的阻值,并与之前的测量结果进行比较。
(3)用数字多用表测量小灯泡通电前的电阻值,与之前实验测得的数据进行比较。
(4)用数字多用表测量一节干电池两端的电压。
三、活动:练习使用数字多用表
合作探究
2.分析交流:
使用数字多用表测量电阻与前面我们学习的伏安法相比较,有什么优势?
1.灵敏度高,精度高;
2.清晰显示,易于读取;
3.具备多种测量功能,适用于多种测量场景。
特殊法测电阻——伏阻法(缺电流表)
测量步骤:
闭合开关,测出定值电阻R0两端的电压U1;
断开开关,把电压表换接到Rx两端,然后闭合开关,测出Rx两端的电压U2。
V
V
R0
Rx
公式:
特殊法测电阻——安滑法(缺电压表)
测量步骤:
滑动变阻器滑片调到最大阻值处(连入电路的阻值为Rmax),闭合开关,测出电路的电流I1;
滑动变阻器滑片调到最小阻值处(连入电路的阻值为0),测出电路的电流I2。
A
Rx
R
公式:
Lavf60.4.100
$