下载文档原格式
特殊方法测电阻专题设计房山五中 肖立红一、 设计缘由及目标：在近几年的中考题中，特殊方法测电阻这类题出现的频率较高，考查形式主要有以下三方面：1、将电路实物图的连接补充完整；2、将实验步骤补充完整；3、写出最后的表达式。
对于学生来说，总觉得此类题很难，不知从何入手。
具体的说：1、不知线如何连；2、不会补充实验步骤；3、用字母表示最后的结果写出表达式学生更困难。
怎样攻克这一难关呢？受到良乡三中张红梅老师的《从计算题入手提高学生设计测定性实验的能力》启发，我尝试将特殊方法测电阻这类题先转化为学生熟悉的计算题，通过引导学生分析计算过程，使学生明确实验步骤，最终推出字母表达式，解决学生学习上的难关。
二、 学生需要的知识准备：在上这个专题之前，学生应该能够1、利用欧姆定律和串并联电路的电流电压关系熟练解决二三步的电学计算题。
2、已经掌握了伏安法测电阻这一基本实验方法。
三、 总体设计思路：本专题从内容上共分五大部分，每一部分从设计思路上都是先以计算题的形式出现，再变成用字母表示结果，在学生熟悉方法后再出示实物图，逐步加深，达到最终的教学目标。
四、 具体教学步骤：第一部分：安阻法：方法：定值电阻+电流表=电压表 实施步骤：第一步：出示计算题如图1所示，闭合开关后电流表A 1的示数为0.2安，电流表A 2的示数为0.1安，已知R 0的阻值为10欧，求R X 的阻值为多少欧？解：U=I 1R 0=0.2A ×10Ω=2VR X =U/I 2=2V/0.1A=20Ω此例题学生很容易解出来，然后引导学生说出怎样求出R X 的阻值的，目的是使学生明确解题思路。
第二步：例题变式，将已知由数字变成字母。
如图2所示，闭合开关后电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2， R 0的阻值已知，求R X 的阻值.要求学生用字母写出综合解题的公式，即R X= I 1R 0/ I 2（其实这就是求R X 的字母表达式），有了第一步的铺垫，这一步解决起来就容易多了。
测量电阻的基本方法及变式
张锦科
【期刊名称】《数理化解题研究：高中版》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘要】测量电阻一直是高考中的重中之重，纵观二十几年的高考实验题，测量电阻的题目占有很大的比例，而且变化多端，推陈出新，考查思想却源于课本，又不受限于课本．这就要求学生学了这些基本原理之后，对测量电阻的方法进行归纳和比较，从中发现这些方法间的区别和联系，以及在其他条件下能够对原型变换、改进，从而达到融会贯通，实现知识的迁移，对于提高学生的物理思维水平、实验设计能力及考场应变能力都会有很大帮助的．本文主要从测量电路方面作了一定的探究．
【总页数】4页(P45-48)
【作者】张锦科
【作者单位】甘肃省张家川县二中,741506
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.用于较大水平位移测量的电阻应变式位移传感器 [J], 牛庆芳;师希望;陈金永;魏剑伟;李铁英
2.电阻测量的一些基本方法 [J], 贾廷荣
3.基于电阻应变式称重传感器的电力电缆拉力测量仪设计 [J], 黄运兴;韦扬志;钟万才
4.浅谈一种电阻应变式轧制力传感器校准方法及其测量值的不确定度评定 [J], 蔡开城
5.赏析测量电阻的三大基本方法 [J], 王刚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
实验07 伏安法测电阻实验【实验剖析】1.实验方法伏安法测电阻：根据欧姆定律公式I=U/R，变式得：R=U/I。
我们用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，再用公式R=U/I就可以求出这个电阻的阻值。
这种测量电阻的方法，叫伏安法测电阻。
2.测量定值电阻的阻值（1）实验电路图（2）实物连接图（3）实验记录表示例实验次数 1 2 3 4电压/V电流/A电阻/Ω电阻的平均值/Ω（4）说明：①定值电阻在伏安曲线图像中，是一条过原点的直线，如下图的示例：②这里的滑动变阻器的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压。
③本实验中多次测量求平均值，是为了减小测验误差。
3.测量小灯泡的电阻（1）实验电路图（2）实物连接图（3）实验记录表示例实验次数 1 2 3 4电压/V电流/A电阻/Ω（4）说明：①小灯泡电阻的伏安曲线图像如下图的示例：②这里的滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端的电压。
③本实验中多次测量，是为了测量小灯泡在不同电压下的电阻。
不能对小灯泡在不同电压下的电阻求平均值。
因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
电压越高时，电流越大，小灯泡灯丝发热越厉害。
4.实验注意事项（1）连接电路时，开关要断开。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处。
（2）注意选择电流表、电压表的量程，接线时，要让电流从它们的正接线柱流入，负接线柱流出。
（３）电压表要与被测电阻相并联。
（４）每次实验操作力求迅速，尽量减小由于电阻长时间通电温度升高，电阻变大。
4.常考点（1）接线时，开关应处于断开状态。
（2）分析实验数据获取结论。
（3）电流表、电压表量程的选择与读数。
（4）实验记录表的完善或设计。
（5）绘伏安曲线图。
（6）不能对小灯泡的值电阻求平均值的原因：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以在不同的电压下的电阻不相同。
（7）实验原理：欧姆定律（I=U/R）【易错点】1. 接线时，开关处于“闭合位置”；滑动变阻器的滑片位于最小阻值处。
测电阻的变式题1.(09北京)小龙想利用一块电压表和已知的电阻R 0测量电阻Rx 的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图19所示。
小龙设计的实验电路的要求是：只闭合开关S 和S 1时，电压表测量的是电阻R 0两端的电压U 1；只闭合开关S 和S 2时，电压表测量的是电源两端的电压U 2。
（1）请你根据小龙的设计要求只添加一根导线．．．．．．．完成图19所示实验电路的连接；（2）请你用U 1、U 2和R 0表示出Rx ，Rx= 。
2．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0，测量未知电阻Rx 阻值，图2中可实现测量R 阻值的正确电路图是 ( )3．在学习“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候，小强和小刚利用滑动变阻器（铭牌上标有20Ω 1A ）、两个定值电阻（5Ω、10Ω）、电压表、电源等器材对此进行了探究。
他们设计了如图2甲所示的电路图。
（1）根据电路图，请你在上图乙中用笔画线代替导线，将没有连接完的实物电路连接好（导线不允许交叉且电流表的量程选取适当）。
（2）请你根据电路图分析：在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________（填“A ”或“B ”）端。
（3）上表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据。
请你根据他们三次测量的数据进行分析，可以得出的结论是：________________________________________________________。
（4）若闭合开关后发现电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况？_______（只填字母序号即可）。
A ．滑动变阻器某处断路B ．只有R 1被短路C ．只有R 2被短路D ．电压表的某一个接线柱接触不良(5)在这次实验中，滑动变阻器的作用是：______________________________________________________。
《欧姆定律》：一个公式，统领全章从这一章开始，我们算是正式迈入物理殿堂。
一至四章可以说是小学的科学课程的加深，算是复习了一遍，梳理了一遍；五至六章介绍了电学的三个重要概念：电流、电压和电阻。
第七章则是将这三个概念组合起来了，知识的物理韵味十分浓厚，综合性大大加强，难度陡然加深，以至于同学们难以适应，眼花缭乱。
这一章起，算是有了正儿八经的计算题了，对于电路的分析、计算，甚至于解题格式，在同学们眼里都是崭新的，对大家是一个极大的考验。
进入电学大厦，同学们犹如牙牙学语、步履蹒跚的婴儿，需要处处引导、步步示范，稍有松懈就会云里雾里。
其实，本章内容的核心知识就是一个公式：欧姆定律。
第一节是对电流的影响因素的探究，是对欧姆定律的得出做铺垫；第二节是介绍和运用欧姆定律公式；第三节是欧姆定律公式的变形，伏安法测量电阻；第四节是运用欧姆定律解释安全用电现象。
一、动态电路中电表示数的变化电路中电源电压是恒定的，当电阻发生变化时，会导致电流的变化、部分电压重新分配，即电流表、电压表示数会发生改变。
分析动态电路，追根溯源要研究电路中电阻如何变化。
是由于滑片移动致使滑动变阻器连入电阻发生变化，还是开关的开、闭导致串并联连接方式发生改变，抑或是电阻被开关短路引起电阻变化，这些都要搞清楚。
同学们最大的问题是不会分析滑动变阻器的电压，有时还会受到思维定势影响，不会区分总电压还是部分电压，从而判定电压变化出错。
一般来说，分析的顺序是：总电阻的变化→总电流的变化（欧姆定律）→定值电阻电压的变化（欧姆定律）→变化电阻电压的变化（电路的电压特点）。
解决此类问题的关键是会灵活运用欧姆定律，要采取先整体后局部的思路，分析电表变化。
步骤是：（1）要把电路的连接方式、电表测量范围弄明白，这是解题的前提，否则就会南辕北辙。
（2）要会判断总电阻是变大还是变小，进而知道电流的变化趋势，这是解题的关键。
（3）并联电路重点研究电流，串联电路重点研究电压的分配，这是解题的方向问题。
2012年中考科学复习试题——测电阻的变式1、（11·漳州）如图所示的四种电路中，电阻R O已知，当通过闭合或断开电路中的不同开关时，不能测算出未知电阻R x阻值的电路是2、（2012中考预测）实验室备有下列器材：A．待测定值电阻R x：阻值在7~9Ω之间B．滑动变阻器：最大阻值500ΩC．滑动变阻器：最大阻值10ΩD．定值电阻R0：阻值10ΩE．电流表A：测量范围0~0.6A，0~3AF．电源E：电源电压U恒为4VG．单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干为了较精确地测出待测电阻R x的电阻，小聪、小亮和小英共同设计了下图所示的电路。
（1）在他们设计的电路中，电流表的量程应选_______A，滑动变阻器应选_______（填器材前面的序号字母）。
（2）小亮设计的实验操作主要步骤是：Ⅰ．将开关掷向a，移动滑片P至某一位置，使A表的指针指到表盘上某一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I1）；Ⅱ．将开关掷b，移动滑片P至另一位置，使A表的指针指到表盘上另一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I2）；小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处，正确的步骤Ⅱ应该是：将开关掷向b，___________________________。
（3）按正确的操作，他们测出了步骤Ⅰ、Ⅱ中A表的示数（记为I1、I2）。
请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的R x的表达式：R x=______________。
3、（11·泉州）小理要测量一个定值电阻R的大小，但他只有一个电压表，一个电源和一个阻值已知的定值电阻R o，开关和导线若干。
请你帮他设计测量的电路图，简要说明测量方法及需测的物理量(并用相应．的符号表示)写出计算待测电阻R的表达式。
4、（2012中考预测）实验器材：电压恒定的电源、已知电阻R0、待测电阻R x、滑动变阻器、量程合适的电压表、单刀开关各一个，导线若干。
测电阻的八种方法①最直接的测电阻方法——多用电表测量法直接用欧姆表测量电阻简单快捷，但由于欧姆表的刻度不均，误差较大，只能粗略测量电阻.②最基础的测电阻方法——伏安法电流表外接法和内接法电路:这是电流表和电压表内阻都未知的情况下将就使用，都有原理设计误差。
如果电流表内阻已知，就意味着电流表分压已知，那就用电流表内接法，不用判断（大内偏大），无原理误差。
如果电压表内阻已知，就意味着电压表分流已知，那就用电流表外接法，不用判断（小外偏小），无原理误差。
③最精确的测电阻方法——等效替代法电路如图:④最灵活的测电阻方法（1）——安安法安安法核心也是伏安法，只是用安培表代替伏特表，所以安培表内阻必须知道。
电路如图:⑤最灵活的测电阻方法（2）——伏伏法伏伏法核心也是伏安法，只是用伏特表代替安培表，所以伏特表内阻必须知道。
电路如图：⑥测电流表内阻的专用方法——电流半偏法电路如图:⑦测电压表内阻的专用方法——电压半偏法电路如图:⑧利用比例关系测电阻的方法——电桥法电路如图所示:实验中调节电阻箱R₃，当电流计读数为零时，A、B两点的电势相等，R₁和R₃两端的电压相等，设为U₁。
同时R₂和Rₓ两端的电压也相等，设为U₂.根据欧姆定律有：U₁/R₁=U₂/R₂，U₁/R₃=U₃/Rₓ。
解得R₁/R₂=R₃/Rₓ，这就是电桥平衡的条件，可求出被测电阻Rₓ的阻值。
拓展方法：①伏阻法：本质上也是伏安法为基础，因为没有电流表，所以就将已知电阻与未知电阻串联，用电压表分别测出两电阻的电压，用已知电阻电流代替未知电阻电流。
实验步骤:（a）S闭合测出R₀的电压为U₀; I = U₀ /R₀（b）再测出Rx的电压为Uₓ ; I=Uₓ/Rₓ（c）Rₓ= Uₓ×R₀/U₀原理设计误差：忽略了Rₓ真实电流大于测量电流，所以真实值小于测量值。
变式：若没有定值电阻R₀,有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,测出待测电阻Rₓ(有电压表）实验步骤(1)P到a时电压表的示数为U₁;(2)P到b时电压表的示数为U₂;(3)则Rx= U₂×R₀/ (U₁-U₂)②安阻法1.只有电流表（无电压表）如何测电阻电路图：实验步骤:（1）S闭合测出R₀的电流为I₀; U=I₀*R₀（2）在测出Rₓ的电流为Iₓ ; U=Iₓ*Rₓ（3）Rₓ= I₀*R₀/Iₓ改进方案一：实验步骤:(1)S1合，S2开电流表的示数为I₁；（U=I₁*Rₓ）（2）S2合，S1开电流表的示数为I₂；（ U=I₂*R₀）（3）Rₓ= I₂*R₀/I₁改进方案二：实验步骤：（1）S1合S2开测出电流表的示数为I₁; U=I₁*Rₓ（2） S1、S2闭合测出电流表的示数为I₂； U=(I2₂–I₂) *R₀（3）则待测电阻Rₓ= （ I₂- I₁）R₀/ I₁2.若没有定值电阻R₀，有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rₓ呢?（有电流表）实验步骤:(1)P到a时电流表的示数为Ia; U=Ia*Rₓ(2)P到b时电流表的示数为Ib; U=Ib*(Rₓ+R₀)(3)则Rx= Ib*R₀/(Ia-Ib)3.只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rₓ实验步骤：（1）S1、S2合电流表的示数为I₁； U=I₁*Rₓ（2）S1合S2开电流表的示数为I₂； U=I₂*(Rₓ+R₀）（3）Rₓ=I₂*R₀/（I₁-I₂）。
