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1、伏安法测电阻实验西樵高级中学方红德,粤教版选修3-1第2章,伏安法测电阻实验是高中阶段的一个重要的实验，它涉及到实验的原理、电路设计、器材选择、实物图连线、误差分析以及数据处理等知识要点。电学中的“测量导线的电阻率”和“描绘小灯泡伏安曲线”两个实验，实质上都是利用伏安法测电阻原理进行的实验，只是最后数据的处理不一样。希望本节复习课能促进同学们对伏安法测电阻实验更进一步的理解。,一、伏安法测电阻实验的原理二、伏安法测电阻实验的电路设计三、伏安法测电阻实验的器材选择四、伏安法测电阻实验的题例练习与评讲五、伏安法测电阻实验的答题注意事项,本节课学习内容,一、伏安法测电阻的原理,根据部分电路欧姆定律
2、的变形公式 可知，只要测出被测电阻两端的电压 U 和流过该电阻的电流I，就可求出电阻 R 的大小。,电路设计时主要要考虑电流表的“内接、外接”法和滑动变阻器的“分压、限流”接法。,二、伏安法测电阻的电路设计,外接法,误差来源,测量结果,选择依据已知RX大小,电压表的分流,R测 R真,1.电流表内、外接电路的特点,RX RV 时,电路连接,两种电路图,内接法,电流表的分压,R测 R真,RX RA 时,2.滑动变阻器限流、分压电路的特点,限流式,分压式,电压可调范围,变阻器的选取,电路电能损耗,取较大阻值,取较小阻值,相对较小,相对较大,两种电路图,1.某同学现测量电阻，要求电流、电压表的读数从0
3、开 始增加，则用 法；2.某同学现测量电阻，要求多测量几组数据，则用 法；3.某同学现测量电阻，要求电流、电压变化范围足够大，则用 法；4.题目中给出的伏安曲线是从坐标0点开始画的，则用 法；5.某同学现测量电阻，要求操作快速、简洁，则用.法；,温馨提示:电学实验题中，一般都有直接或间接提示性语言帮助同学们选择选用限流法还是分压法，例如：,分压,分压,分压,分压,限流,安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。,基本原则：安全性、准确性、方便操作,四、选择电路器材的原则,准确性原则：电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转角度小于 量程时，读
4、数误差较大,要尽量避免。,方便操作原则：选择电路时，既要考虑电压变化范围，又要兼顾操作方便。,具体操作：要根据题目的已知条件或隐含条件，按照“安全性、准确性、操作方便”的顺序进行选择,五、题例练习与评讲,1.（双）一个未知待测电阻Rx,无法估计其电阻值，某同学用试触法来确定用哪种接法。如下图m，将单刀双掷开关分别接到a、b两点，发现电流表示数变化较大，而电压表示数变化较小，为此，该同学将（）,A.应选用甲图进行实验 B.应选用乙图进行实验C.测量结果比真实值偏大 D.测量结果比真实值偏小,A C,电流表示数变化较大，说明电压表分流作用比较明显，应该用内接法,2.（双）某同学在实验中测出甲、乙、
5、丙三种元件的I-U曲线分别如图中的甲、乙、丙，下列说法正确的是()A甲可以作为标准电阻使用B乙能作为标准电阻使用C乙的阻值随电压升高而增大 D丙的阻值随电压升高而增大,解析：甲元件电阻不随电压改变，可作为标准电阻，A对B错因I-U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对D错.,A C,3.（双）某同学测量两个不同阻值的电阻，下图是该同学描绘的两个电阻的U-I图线，那么a、b所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是（）a表示电阻大的图线，并联后图线应在区域a表示电阻小的图线，并联后图线应在区域b表示电阻大的图线，串联后图线应在区域b表示电阻小的图线，串联后图线应在区域,B C,提示：
6、串联后总电阻比最大的电阻还要大，并联后总电阻比最小的电阻还要小.,4.用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻 Rx(阻值约为25K)A.电流表 A1(量程 100A，内阻约为 2K)B.电流表 A2(量程 500A，内阻约为 300)C.电压表 V1(量程 10V，内阻约为 100 k)D.电压表 V2(量程 50V，内阻约为 500 k)电 源 E(电动势15V，允许最大电流 1A)滑动变阻器R(最大阻值1k)电键S，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。(1)电压表、电流表分别选（）,B C,4.用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻 Rx(阻值约为25K)
7、A.电流表 A1(量程 100A，内阻约为 2K)B.电流表 A2(量程 500A，内阻约为 300)C.电压表 V1(量程 10V，内阻约为 100 k)D.电压表 V2(量程 50V，内阻约为 500 k)电 源 E(电动势15V，允许最大电流 1A)滑动变阻器R(最大阻值1k)电键S，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。(1)电压表、电流表分别选（）,B C,温馨提示2：电路元件的摆放尽量与实物图位置对应,(2)在方框内画出电路图，并根据电路图连接实物图,因为,所以应选内接法。,因为 R滑 RX，所以要采用分压电路。,温馨提示1：要考虑电路是内接还是外接，是限流还是分压，再开始
8、电路画图,(2)根据电路图连接实物图，开始时，滑动变阻器的滑片应该移到最 端 A.左端 B.右端,提示：无论是限流还是分压电路，合上开关前，滑片P都应该移到使电表读数最小的位置,此处答案视学生画图实际，滑动变阻器与电路图一致时选B，与电路接相反时选择A,(2)根据电路图连接实物图，开始时，滑动变阻器的滑片应该移到最 端 A.左端 B.右端,提示：无论是限流还是分压电路，合上开关前，滑片P都应该移到使电表读数最小的位置,此处答案视学生画图实际，滑动变阻器与电路图一致时选B，与电路接相反时选择A,5.某同学在测绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示
9、数有变化，而电压表的指针却不动，则（1）下列原因可能的是()A灯泡的灯丝已烧断 B滑片接触不良C灯泡内部短路 D变阻器A端接触不良,C,解析：移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断路，故A错若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数都应变化，故D错若灯丝短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.,（2）该同学解决故障后，测得灯泡灯丝的U-I曲线，请你根据本实验的测量实际，除给出满足条件的小灯泡、电源、电键、导线等器材外，请选出下列合适的器材.（）,A.电压表V1(03V,内阻5.
10、0k)B.电压表V2(06V,内阻8.0k)C.电流表A1(00.6A,内阻3.0)D.电流表A2(03A,内阻0.5)E.滑动变阻器R1(10,1A)F.滑动变阻器R2(100,0.5A),B C E,（3）根据U-I曲线，则小灯泡两端电压为3.8V时的功率P=W，此时小灯泡的电阻是,1.52,（3）根据U-I曲线，则小灯泡两端电压为3.8V时的功率P=W，此时小灯泡的电阻是,9.5,1.52,6.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻
11、率,(1)金属丝的直径为_mm.,（0.5 0.179）mm0.679 mm.,0.679,0.678 0.680,温馨提示：先考虑电路是限流还是分压，是内接还是外接，再开始电路画图,(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A.电压表03V,内阻10K B.电压表015V,内阻50kC.电流表00.6A,内阻0.05 D.电流表03A,内阻0.01E.滑动变阻器,020 F滑动变阻器,0500,要求较准确地测出其阻值，电压表应、电流表应和滑动变阻器分别应选（）,A C E,在下列方框内正确画出实验电路图,金属丝的电阻大约为5,实验中某同学的实物接线如图实所示，请指出该同学实物接
12、线中的两处明显错误,错误1：_；错误2：_.,导线接在滑动变阻器的滑片上,电路采用了内接法,解析:检查电路通常从电表的正负、量程、串并联、内外接、限流分压、滑片P的位置、短路断路等方面检查。,六、答题注意事项小结,1、关于电流表内外接：,待测电阻较大时一般是内接，测量结果偏大（大内大）待测电阻较小时一般是外接，测量结果偏小（小外小）,2、关于分压与限流：,根据题目的要求和隐含条件确定是限流还是分压电路,3、关于滑动电阻器大小的选择：,分压时选R滑小于RX的；限流时选R滑大于RX的,4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置,分压时移到R滑最小值位置；限流时移到R滑最大值位置,5、关于器材的选择,主
13、要从安全、准确、方便操作三个方面来考虑选择,伏安法测电阻复习课.PPThttp:/=948&cid=46,同学们再见！,返回,教学后记（1）本节复习课，是粤教版选修3-1第二章伏安法测电阻实验的复习课。设计理念 利用新的教学媒体和手段开展课堂教学，改变以往教师在复习课中，占用较长时间总结概念规律的做法，提供给学生更多的时间练习和思考，让学生在练习实践中提高解决问题的能力。学情实际 学生中考名次95%以上都是南海区8000名之后，学生基础相对较差，学习能力和理解能力都不太强，多次考试的平均分都不到60分。,教学后记（2）设计思路 本实验对高二学生来说还是具有一定的综合性，涉及的知识要点比较多，根
14、据我校学生的实际，我用8分钟左右的时间对重要知识点进行提示，然后就是根据实验的特点和学情，设计和选择相关练习题，这些习题是与本节课重要知识点（选择器材和设计电路）对应，或是与学生的知识模糊点和易错点对应。教学手段 利用齐齐乐及时互动反馈系统终端设备教学特点 通过限时训练提高学生的思维灵敏度，通过及时反馈，真实了解学生掌握的实际情况，便于及时调整教学策略和教学时间分配，提高教师评讲的针对性和有效性，以取得课堂效益最大化。,教学后记（3）学习效果 从课堂反馈情况来看，效果比较好，表现如下：从学生来角度来看：一是学生积极主动地参与了课堂学习的过程，主体作用突出；二是能独立思考问题，真实表达自己的观点
15、；三是通过限时训练提高了思维的灵敏度和解决问题效度；四是及时知道自己答题对错情况，能及时纠错；五是对本实验及相关实验器材选择及电路设计等知识有更深地理解。从教师来角度来看：一是给学生足够的时间进行现场解题，突出了以学生为主体的教学理念；二是能及时掌握学生答题对错情况，并根据正确率选择性的评讲，提高评讲的针对性和课堂的有效性；三是有效地练习训练，提高了学生解答伏安法测电阻实验题的能力；四是可以利用后台数据库保存的数据，为后续个性化、针对性辅导提供科学依据。,教学后记（4）媒体效果 从反馈的情况来看，效果比较好，表现如下：对于学生来说：学生对使用这套系统很感兴趣。一是这套终端设备能及时的反馈自己的答题对与错情况；二是也能知道其他同学的答题对与错情况；三是直接知道自己一节课的总的得分情况及排名；四是由于是限时训练，限制了学生犹豫不决的时间，可以提高他们解题的速度和思维灵敏度。对于教师来说：一是教师能及时知道学生每道题的对错情况，再根据答题正确率选择性的评讲，提高讲题的针对性；二是知道每个学生的答题速度和对错情况，准确掌握学生的基础情况和反应能力；三是可以利用后台数据库保存的数据，为后续个性化、针对性辅导提供科学依据。,
