内容正文:
第3节 电阻的测量
《课程标准》相关内容
1.用电流表和电压表测量电阻。
学习目标
1.进一步掌握使用电压表和电流表的方法,学会用伏安法测量电阻。
2.加深对欧姆定律及其应用的理解。
评价任务
1.独立完成实例1、2。
2.小组合作完成电路连接。
3.小组合作完成实验探究。
4.独立完成课后检测。
学法建议:实验、观察、计算、分析、归纳
教学过程(三学+N)
教学准备
多媒体课件、学生电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、小灯泡、电压表、电流表、导线等。
教学过程
一、引入新课
【想想议议】1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?
二、新课教学
任务一(指向目标1、2):用电流表和电压表测量电阻(伏安法)
思考:要测量电阻R,可以怎么办?
(一)用电流表和电压表测量电阻(学生根据教师的讲解和实验完成实验单)
1.实验原理:_________________(伏安法测电阻)。
2.实验电路图
3.滑动变阻器的作用:________________,______________________________________,改变待测电阻两端的电压及通过的电流。
4.多次测量的目的:_____________________________。(定值电阻)
5.实验表格设计
实验步骤
(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;断开开关,按电路图连接实物;
(2)调节滑动变阻器到阻值最大端,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;
(3)根据公式 ,计算出R 的值,并记录在表格中;
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值;
(5)填写表格数据;
(6)实验操作。
实例 1:小宇在测电阻Rx阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图,图乙是未连接完整的实物图。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整。
(2)连接完整后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应向______(填“a”或“b”)端移动。
(3)将滑片P移动到某一位置时,分别读出两表的示数为U和I,写出Rx的数学表达式:Rx= __________。
(4)实验中进行多次测量并求平均值的目的是:__________________。
实验拓展 测量小灯泡工作时的电阻
6.测量小灯泡工作时的电阻,结论:___________________________________,注意:灯泡在不同的电压下的电阻__________,求不同电压下灯泡电阻的平均值作为灯丝的电阻是毫无意义的。图像:
7.故障分析
故障1:电流表和电压表的指针偏转角度很小。
故障2:电流表指针超过最大值。
故障3:滑动变阻器滑动时,电表示数及灯泡亮度无变化。
故障4:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。
故障5:闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转(或示数等于电源电压)
故障6:在调节滑动变阻器的滑片时,他发现灯泡变亮了,而电压表的示数却减小了。
故障7:开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数。
实例2:在测量标准电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V。
(1)小明连接如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求在图将需改错的导线画“ד,并补画出正确的导线。
要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零导致这一现象的原因可能是________。
A.电压表断路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器断路 D.电压表短路
(3)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,其示数为______A,此时小灯泡的电阻为_________Ω.
(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:灯丝的电阻随温度的升高而____________(选填:“增大”、“不变”、“减小”)。
三、课堂小结:说说本节课你的收获。
【课后检测】:课时分层作业
A组·基础达标
1.一个20Ω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,0~3V B.0~0.6A,0~15V
C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 V
2.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是( )
A.电流表烧坏,电路开路 B.电流表完好,与电流表相连的导线断了
C.电压表接线柱处导线短路 D. 电压表接线柱处导线接触不良
3.小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验: (1)请完成如图实验电路的连接;(2)小东正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为图(甲)所示,此时电流表的示数如图(乙)所示,小灯泡的电阻是__________Ω。
2题
3题
B组·能力提升
4.甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R。(电阻均不受温度影响)
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确。(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应_________,滑动变阻器的滑片应位于_________(选填“左”或“右”)端;
(3)该实验的原理是________。
(4)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
②再_____________________,读出此时电压表的示数,记为U2;
③则未知电阻Rx=__________。
【课后反思】
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