教师姓名 杨升木 学生姓名年 级九年级上课时间2013/12/14第15周学 科 物理课题名称伏安法测电阻教学目标掌握伏安法测电阻实验的各种类型题。
教学重难点 伏安法测电阻,是初中物理中的一个重要实验。
几乎集中了初中电学的所有重点知识,如串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电阻的计算、表格的设计等。
上周学校问题汇总 上周的作业检查 上次课内容简要复习 新课知识精解 一、概念 1. 定义:用电压表和电流表分别测某一导体两端的电压和通过电流,根据欧姆定律I=U/R 的变换公式R=U/I 求得导体电阻的方法。
2. 实验依据:R=U/I3. 测量的物理量:U ,I4. 实验电路图5. 实验步骤:(1)根据电路图连接实物。
实验时注意事项:① 熟悉伏安法测电阻的实验电路图。
② 连接电路时,滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态,开关应断开。
对于三个基本电路仪器的连接处理:③ 连接完毕,在待测电阻值无法估计时,电流表、电压表都应选大量程或用试触的方法选择量程以免损坏电表。
④ 实验中存在误差。
为了减小误差,应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。
(2)检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
(3)算出三次R x 的值,求出平均值。
(4)整理器材。
6. 数据的记录:多次测量求平均值。
滑动变阻器变阻(“一上一下”) 阻值最大(“滑片远离下接线柱”) ____联在电路电流表 “__”接线柱流入,“__”接线柱流出量程选择:算最大电流I=U/R x____联在电路电压表 “__”接线柱流入,“__”接线柱流出 量程选择:7. 滑动变阻器的作用:多次改变待测电阻两端电压和通过它的电流,实现多次测量,取平均值,减小误差。
8. 改变待测电阻两端电压的操作方法:串联接入一个滑动变阻器,改变滑片的位置或更换电池节数。
9、解题方法:U=U1+IR滑经典例题【例1】“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验相比较:需要测量的物理量(选填“相同”或“不同”),实验目的(选填“相同”或“不同”)。
“探究电流与电压关系”实验中,进行多次实验,是为了;“伏安法测电阻”实验中,进行多次实验,是为了。
题型一:填表【例2】(★★★)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图14连接电路进行实验。
电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“202A”字样。
(1)在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中________端。
(选填“A”或“B”)(2)他实验步骤正确,刚闭合电键时,将电压表、电流表的示数记录在序号1中。
接着,他移动滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。
当他将滑片移动到A端时,将电流表的示数0.36安记录在序号3中。
请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)小试牛刀1:某同学用蓄电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻R X的值。
所有元件均完好,电源电压保持6V不变。
其电路连接情况如图21所示。
(1)观察图21的电路连接情况可知,a表是__________表(选填“电压”或“电流”)。
请指出此电路的连接需要改进的是(只需指出一处):物理量实验次数电压(伏)电流(安)电阻(欧)R x阻值(欧)123___________________________________________________。
(2)闭合电键,当滑片在某个位置时,电压表、电流表的示数已填入表中。
不久电压表意外损坏,该同学继续实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安。
根据该实验情况,请在下表中补上有关数据,并求出R X的阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)题型二:求阻值、电源电压【例3】在测量某一定值电阻R x阻值的实验中,张王同学选定了如下左图所示的器材进行实验。
实验过程中,由于张王同学的疏忽,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。
(1)请你帮助张王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入上述表格中,并写出你所依据的物理规律是;(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为_________欧(小数点后保留一位数字);(3)根据实验所需电路,用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接;(4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是。
小试牛刀2:某同学用电压表和电流表测定电阻R1的阻值,实验用的电源电压不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
他正确连接实验电路,实验步骤正确,闭合电键S,观察到电压表和电流表示数分别为2伏和0.2安。
该同学继续实验,又测得两组数据,记录在如下表格中。
请完成以下各项要求(计算结果保留1位小数):电压(V)电流(A)电阻(Ω)电阻(Ω)1 2.7 0.282 0.23 0.58(1)该同学所用电源电压为 伏; (2)待测电阻R X 的阻值为 欧;(3)该同学设想进行第4次实验:通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5伏,再观察电流表示数。
请问这次设想能否实现 (选填“能”或 “不能”),主要原因是 。
【例4】根据“用电流表、电压表测电阻”的实验,完成下列要求。
(1)根据图14(a )所示电路,闭合电键前应该将变阻器的滑片p 移至最________端(选填“左”、“右”)。
(2)实验所用滑动变阻器标有“20Ω 2A ”字样,电源电压为6伏且不变,所有元件均完好。
闭合电键,在移动滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.2安—0.58安,根据这一信息,可以测出的电阻值分别为________欧和________欧。
(3)移动变阻器滑片p 至某一位置时,电压表、电流表的示数分别如图14(b )、(c )所示,则待测电阻的阻值为_________欧。
(4)根据以上测得的数据,接下来要做的一项工作是:______________________________。
题型三:电表读数及操作不当问题【例5】(★★★)在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,甲、乙两同学各自用完全相同的器材测定同一规格的电阻,且所用电源的电压保持不变。
连接电路时,他们均先将变阻器的滑片置于一端,然后将变阻器与其它所需器材串联,并将电压表并联在待测电阻两端。
甲同学闭合电键后,电压表的示数如图14(a )所示。
乙同学连接完最后一根导线后,就观察到电压表和电流表的示数如图14(b )和(c )所示。
图14(a(b )(c )SR3 15V0.6 3A(a )(b ) 图12① 甲、乙两同学相互讨论后,发现了各自实验操作中的不当之处,其中乙同学的操作不当之处为 。
② 该实验所用电源的电压为 伏,滑动变阻器的最大阻值为 欧。
③ 甲同学重新且正确实验,观察到电压表、电流表的示数分别为1.7伏,0.16安,此时待测电阻的阻值为 欧(计算结果保留1位小数)。
小试牛刀3:小王同学在“用电流表、电压表测电阻”的实 验中,将最后一根导线连接完毕后,发现电流表和电压表都有 较大的示数,其原因可能是:和 。
他在发现问题后,重新进行实验,前两次测得的电阻值分别为5.2欧和5.4欧。
第三次测量时,电流表和电压表的示数如图12(a )、(b )所示,则第三次 测得的电阻值为 欧。
该待测电阻的阻值为 欧。
题型四:电路异常及故障判断【例6】小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。
①小华正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。
闭合电键后,两电表的示数如图19所示。
接着移动变阻器的滑片到另一端时,观察到电流表的示数逐渐增大为0.58安,而电压表的示数始终保持不变,则他在连接电路时存在的问题是 。
(a ) (b ) (c )图14②经过思考,小华重新实验,他正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度仍与图19所示一致。
则小华同学在实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为欧。
③继续移动变阻器的滑片,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为0.2安。
则此时测得Rx的阻值为欧。
滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用,而且还可以起到作用。
小试牛刀4:25.某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,用若干节干电池作电源,所用滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样。
(1)他们连接的电路中还有一根导线尚未连接,如图15(a)所示。
请用笔画线代替导线补上,补上后的电路能够测未知电阻R X。
(2)实验开始,他们闭合电键,发现无论是按补上导线后的图15(a)还是按图15(b)的操作,甚至改变滑动变阻器的滑片位置,所看到的现象均为电流表有示数,电压表无示数。
经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。
于是决定在不使用电压表的情况下继续实验,并且分别测出了电路中最小电流I1和最大电流I2。
接着改变干电池的节数,又重复做了两次实验。
请在虚线方框内画出他们重新设计的实验电路图。
(3)他们设计的实验数据表格如下,请你完善表格中的栏目并简单叙述设计此栏目的理由:______________________________________________________________________________。
(4)根据他们测出的物理量写出计算未知电阻的表达式:R X=。
R X A BCR X A BC(a)(b)图15A V图19【例7】某同学利用电压表和电流表测量电阻R x的阻值,所用的电源由两节新干电池组成,选用的滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。
他按图16连接电路,实验步骤正确,闭合电键S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表始终无示数。
已知电路中各处均接触良好,除电阻R x和滑动变阻器R外,其它元件均完好。
(1)若电路中只有一处出现故障,则故障可能是_____________________(选填“R x断路”、“R断路”或“R x短路”)。
(2)若第(1)小题的判断正确,则在R x两端接入一根导线后,闭合电键S,两电表的示数情况为_______________________________________________。
(3)排除故障后,该同学按正确步骤进行实验,闭合电键S,两电表示数如图17(a)、(b)所示,他记下实验数据后,进行计算,然后整理实验器材,完成实验。
(a)该同学的计算结果R x=________欧。
(b)你认为该同学的实验结果是否合理?简述理由:________________________________。