苏科版物理九上特殊方法测电阻
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苏科版初三物理上学期期末复习之特殊方法测电阻1.在物理实验中常用到等效替代法。
在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法。
其中是待测电阻阻值大约几百欧,R是滑动变阻器,是电阻箱电阻箱的最大电阻值大于。
请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐:按电路图连好电路,并将电阻箱的阻值调至最大,滑片P置于_____端选填“a”或“b”;闭合开关;闭合开关,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I;先断开开关,再闭合开关,保持________不变,调节_________,使电流表的示数为_______。
则此时。
2.东东同学学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计了如下实验。
探究导体中电流与电阻的关系。
选用的定值电阻的阻止分别是、、、。
按照甲图所示的电路图,把乙实物电路补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数________。
闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是________________。
东东排除故障后,把的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示,其示数为____A。
断开开关S,把的电阻换成的电阻,再次闭合开关后,滑片应向____填“左”或“右”端移动。
在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是____。
东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图阻值已知,来测量未知电阻的阻值。
闭合S、,断开,适当调节滑片的位置,电压表示数为。
闭合S、,断开,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为。
未知电阻的阻值____用字母表示。
3.某同学利用如图所示的电路来测量一未知电阻,其中是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整:________,用电压表测出电源的电压为________,用电压表测出待测电阻两端的电压为;请用测量值U、和已知量来表示,________.4.小华用滑动变阻器R、电流表和电阻箱R组成如图所示电路来测量待测电阻电阻箱的最大电阻值大于,请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐.按电路图连好电路,并将电阻箱R的阻值都调至最大,滑动变阻器的滑片P滑至a 端。
特殊方法测电阻专题教学设计教学目的:1.通过实验真正的掌握欧姆定律的相关知识,可以用欧姆定律解决实际问题。
2. 让学生用实验的方法来掌握知识,提高学生的动手能力和实验总结能力。
3. 通过实验来开发学生的思维,让学生知道学习学习欧姆定律可以真正的应用于实际问题的解决,提高学生的学习兴趣,端正学生的学习态度。
教学重点:自行设计可行方案来完成,未知电阻的测量并用所设计方案测量未知电阻的值。
教学难点:实验方案的设计。
教材分析:欧姆定律的应用这节课在苏科版的九年级上册第十四章最后一节,让学生有了一定的电学知识储备之后,对电学有相关的计算和相应电路分析,电路设计安排,并且为第十五章电能电功率打下基础,是一个承上启下的位置。
学情分析:学生学习了第十三章电路初探、十四章的内容,有了分析电路和设计电路的知识储备和能力储备,让学生通过本节课从动手能力上有一个更高层次的提升。
教学方法:讲授法、实验法教学过程:1. 活动一:教学回顾T :同学们我们前面学习了欧姆定律、欧姆定律的应用1伏安法测电阻,大家一起来回顾什么是欧姆定律?,什么是伏安法测电阻?伏安法测电阻的原理及电路设计是什么?S :欧姆定律:R U I = S :根据欧姆定律推导出IU R =测出电阻两端电压和通过电阻的电流计算出电阻的大小。
S :电路图2.教学活动二:提出问题给学生时间设计电路:(过度)T :我们现在都知道可以用电压表和电流表测量未知电阻的阻值,但在教学过程中甲班和乙班遇到了这样的问题。
甲班没有从实验室借到电压表、乙班没有借到电流表,那用这些器材我们是否能测出未知电阻的值呢?T :现在给大家三分钟时间根据你所选的班级的器材,设计相应的方案测出未知电阻的值,画出电路图,写出实验步骤、给出数据处理过程。
甲班:电源、开关、导线、开关、单刀双掷开关、电压表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、导线等。
乙班:电源、开关、导线、开关、单刀双掷开关、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、导线等。
1. 伏安法1、器材:电流表,电压表,滑动变阻器(或电阻箱)R 02、电路图:3、步骤:第一,设计电路图;第二,根据电路图连接电路,开关断开;第三,移动滑动变阻器的滑片,分别读出三组电流、电压值; 第四,根据I=U/R,算出电阻,求出平均值。
4、误差分析:⑴外接法:由于电压表有一定的电流,电流表测的是总电流,比R X 的电流大,因此求出的电阻比实际的小。
(R=U/I ,变大,R 变小)当R X 的电阻远远小于电压表的电阻时,用外接法。
⑵内接法:由于电流表有一定的电阻,有一定的电压,电压表测的是总电压,比R X 的电压大,因此求出R X 的电阻比实际的大。
(R=U/I ,U 变大,R 变大)当R X 的电阻远远大于电流表的电阻时,用内接法。
2. 伏伏法/双伏法知识点测电阻的方法1、器材:电压表两个,开关一个,定值电阻(或电阻箱,或最大阻值已知的滑动变阻器)R02、电路图:3、步骤:①图:第一、闭合开关S,读出电压表V1、V2的示数U0、U X,第二、根据I=U/R算出R X的阻值:R X=U X R0/U0②图:第一、闭合开关S,读出电压表V1、V2的示数U、U0,第二、根据I=U/R算出R X的阻值:R X=(U-U0)R0/U0③图:第一、闭合开关S,读出电压表V1、V2的示数U、U X,第二、根据I=U/R算出R X的阻值:R X= U X R0/ (U-U X)3.伏阻法/单伏法1、器材:电压表一个,开关1、2个,定值电阻(或电阻箱,或最大阻值已知的滑动变阻器)R02、电路图3、步骤:④图:第一,闭合开关S,读出电压表V的示数U0;第二,闭合开关S、S1,读出电压表V的示数U,第三、根据I=U/R算出R X=( U-U0)R0/U0⑤图:第一,闭合开关S,读出电压表V的示数U X;第二,闭合开关S、S1,读出电压表V的示数U,第三、根据I=U/R算出R X=U X R0/(U-U X)⑥图:第一,开关S接a,读出电压表V的示数U;第二,开关S接b,读出电压表V的示数U0,第三、根据I=U/R算出R X= (U-U0)R0/U0⑦图:方法一:第一,开关S接b,读出电压表V的示数U;第二,开关S接a,调电阻箱,读出电压表V的示数U0和电阻箱的示数R0,第三、根据I=U/R算出R X= (U-U0)R0/U0方法二:第一,开关S接b,读出电压表V的示数U;第二,开关S接a,调电阻箱,使电压表V的示数为U/2,,读出电阻箱的示数R0,第三、算出R X=R0。
初中物理测电阻的特殊方法
测电阻的特殊方法有很多,以下是一些常见的方法。
1.电桥法:电桥法是一种常用的测量电阻的方法。
它通过在一个平衡状态下比较两个电阻的大小来确定未知电阻的值。
电桥由四个电阻和一个动态未知电阻组成,当电桥平衡时,两个电桥支路的平衡条件可用下面的公式表示:R1/R2=R3/R4,通过调整已知电阻的比例使电桥平衡,可以确定未知电阻的值。
2.伏安法:伏安法是一种使用电流和电压进行测量的方法。
在测量电阻时,通过将一个已知电压施加到电阻上,然后测量通过电阻的电流,可以使用欧姆定律来计算电阻的值。
该方法需要使用一个电流表和一个电压表。
3.恒流法:恒流法是另一种常用的测量电阻的方法。
恒流法使用一个恒定的电流源来驱动电路,并且测量在电阻上的电压来计算电阻的值。
该方法需要使用一个电流源和一个电压表。
4.瞬态法:瞬态法是一种利用电路中的瞬态响应特征来测量电阻的方法。
在测量电阻时,通过在电路中施加一个短暂的电压或电流脉冲,然后测量电路中的响应,可以计算电阻的值。
该方法通常需要使用示波器来测量电路的瞬态响应。
5.电压比较法:电压比较法是一种通过将未知电阻与一个已知电阻连接在一起,并测量两个电阻上的电压来测量电阻的方法。
通过测量两个电阻上的电压,使用电压分压规律可以计算未知电阻的值。
这些是一些常见的特殊测量电阻的方法,每种方法都有其适用的情况和限制。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法来测量电阻。
一、教学内容本节课的教学内容来自于苏科版初中物理九上第14.1节——电阻。
本节课的主要内容有:1. 电阻的概念:引导学生了解电阻的定义,知道电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体的一种属性。
2. 电阻的符号及单位:让学生掌握电阻的符号为R,单位为欧姆(Ω)。
3. 影响电阻大小的因素:引导学生了解电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压无关。
4. 电阻的测量:让学生了解如何利用伏安法测量电阻的阻值。
二、教学目标1. 让学生理解电阻的概念,掌握电阻的符号及单位。
2. 让学生了解影响电阻大小的因素,能运用控制变量法研究电阻与其中一个因素的关系。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点:电阻的概念、符号及单位,影响电阻大小的因素。
难点:电阻与电流、电压的关系。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、电阻箱、伏安法实验器材。
学具:课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:教师可以通过生活中的实例,如照明电路中灯泡的亮度不同,引导学生思考灯泡亮度不同的原因。
2. 电阻的概念及符号单位(1)教师引导学生了解电阻的定义,知道电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体的一种属性。
(2)让学生掌握电阻的符号为R,单位为欧姆(Ω)。
3. 影响电阻大小的因素(1)教师引导学生了解电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
(2)让学生了解在研究电阻与其中一个因素的关系时,要用控制变量法。
4. 电阻的测量教师讲解伏安法测量电阻的原理,并进行实验演示。
然后让学生分组进行实验,测量不同电阻的阻值。
5. 随堂练习教师布置一些有关电阻的练习题,让学生当堂练习,巩固所学知识。
六、板书设计电阻的概念、符号及单位;影响电阻大小的因素;电阻的测量方法。
七、作业设计1. 完成课本上的练习题。
2. 请举例说明生活中应用电阻知识的地方。
八、课后反思及拓展延伸教师要反思本节课的教学效果,看学生是否掌握了电阻的基本知识,能否运用所学知识解决实际问题。
特殊方法测电阻 江苏
兰凡跃
“伏安法”是测量电阻的基本方法,如果能在限制相关实验器材的条件下通过变换实验方案达到目的,将有利于培养同学们应用物理知识解决实际问题的应变能力。
一、等流法测电阻
例1 实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。
提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R (0~9999Ω 5A)、开关S 1和S 2、导线若干。
现要测量待测电阻Rx 的阻值,设计了如图1所示的实验电路图。
小虎进行的实验过程如下:
(1)电路连接正确后,闭合S 1,将S 2拨到触点1时,电压表的读数为U 1,则电源电压为 。
(2)闭合S 1,将S 2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R 0时,电压表的示数为U 2,则待测电阻的阻值Rx = 。
解析 从电路图可知,当闭合S 1,将S 2拨到触点1时,电压表测总电压,此时电压表示数U 1等于电源电压;当闭合S 1,S 2拨到触点2,电压表待测电阻两端的电压,则电阻箱两端的电压为U 1-U 2,由于串联电路的电流相等,通过电阻箱的电流为0
21R U U I -=,所以电阻2
1022U U R U I U R x -==。
答案 (1)U 1 (2)
212U U R U - 二、等压法测电阻
例2 在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R 0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图2甲所示。
闭合开关,小军读出电流表A 2的示数为0.3A ,而电流表A 1的示数如图2乙所示,则小灯泡L 两端的电压为 V ,电阻为____ Ω。
解析 根据电路图可知,定值电阻与小灯泡并联,两端电压相等。
电流表A 2测量干路中的电流,电流表A 1测量通过小灯泡的电流,由图2乙知,示数I =0.2A ,因此通过电阻R 0的电流I 0=I - I 1=0.3A -0.2A=0.1A
图 1 L R 0 S A 1 A 2 甲 0.6 3 0 1 2 3 0 0.2 0.4 0.6 A
乙 图 2
小灯泡L两端的电压U L=U 0= I0·R0=0.1A×10Ω=1V
小灯泡的电阻Ω
=
=
=5
2A
.0
1V
0I
U
R
答案 1 5
三、等阻法测电阻
例3 用如图3所示的电路可测量一个未知电阻的阻值,其中R x为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻,某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B.读出电阻箱的示数R;
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。
(1)上述步骤的合理顺序是________________ (填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图3乙所示,则它的示数为________Ω。
若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为________Ω。
解析(1)第一步应该是根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I(此电流为R x、R0共同作用的效果);再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果);最后读出电阻箱的示数R。
(2)根据图3乙电阻箱中旋钮指示的位置可知,步骤A中电阻箱调节好后示数为40Ω+7Ω=47Ω;因为R x和R0共同作用的效果与R和R0共同作用的效果相同,所以R x+R0=R +R0,即R x=R=47Ω。
答案(1)DCAB (2)47 47
四、短路法测电阻
例 4 某学习兴趣小组同学利用下列实验器材测一个未知电阻阻值大小:电压恒定的电源一个(电压未知),定值电阻R0一个(阻值已知),待测电阻R x一个,实验室学生用电压表一个,开关两个,导线若干,并设计出了如图4所示的电
路图。
(1)根据所设计的电路图,把缺少的步骤补全,并用相应
的字母代替物理量。
①按照设计的电路图连接电路;
②__________________________;
③__________________________。
(2)写出待测电阻R x的表达式:(用
测得的量与已知量表示)。
解析本题缺少电流表,只有电压表,从同学们设计的电路图可知:他们将定值电阻和
甲乙
图3
V
x
S
1
图4
未知电阻串联,用一个开关将其中的一个电阻短路,通过改变两个开关的通断状态,构成两个不同的电路,利用这两个电路的电流、电压关系间接测量出未知电阻R x 的阻值。
答案 (1)②闭合开关S 、S 1,记下电压表示数U 1 ③再断开S 1,记下电压表示数U 2 (2)2
021)(U R U U R x -=。