【能力资源】12.2根据欧姆定律测量导体的电阻
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12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻(教学目标知识与技能应用欧姆定律,学习用电流表和电压表测量小灯泡的电阻。
过程与方法:通过测量电阻,了解欧姆定律的应用,进一步了解和学习物理研究问题的方法。
情感、态度、价值观培养学生设计实验、连接电路、测量及分析归纳物理规律的兴趣。
教学重点:1. 学习应用欧姆定律,用电流表和电压表测量电阻 2.理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
教学难点实验电路的设计、连接,电流表、电压表量程的选择,滑动变阻器的使用,实验数据表格的设计。
教学过程:、复习: 、学生练习题目:1. 某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻RX 的值。
所有元件均完好,电源电压不变,所用滑动变阻器上标有“ 20 2A 字”样。
他正确连接电路,实验步骤正确。
闭合电键S ,观察到电流表、电压表的示数分别如图1(a 、(b 所示。
当他把滑动变阻器的滑片P 移到某位置时,电流表、电压表的示数分别为0. 20安、2. 5伏。
接着,他继续移动滑片,发现电流表的最大值为0. 37安。
请将有关的数据填入表格内,并求出R X的阻值。
(计算电阻时,精确到0. 1欧U I lir I [- I I2. 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“ 20 Q 2A ”字样。
他按图2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,则故障可能是路”、“ F断路”或“ R X短路”。
(a (b 图2 (a b 图3(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3(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。
课题:根据欧姆定律测量导体的电阻
1课时
主备课人:尚林之使用人:九年级物理组使用时间:×××
【重点、难点】学会用电压表和电流表测电阻
【导入新课】通过上一节的学习,我们知道,利用欧姆定律的变形公式可以计算出用电器的电阻,那么我们想测量一个未知电阻的阻值,需要测量哪些物理量呢?
【学习目标】1、学会用电压表和电流表测电阻
2、知道该实验的实验原理
3、知道该实验减小误差的方法
【指导自学】
学生自学一:到目前所学的电学知识为止,我们学了哪些
物理量?哪些可以直接测量?哪些不能?(自己思考,时间是一分钟)
教师指导:通过自学用电流表和电压表分别测出定值电阻两端的电压和电流
学生自学二:
如何测量导体的电阻?根据欧姆定律进行思考时间是两分钟)
用电压表和电流表测量电阻的方法叫做伏安法
教师指导:通过回忆欧姆定律来设计实验
【检测交流】
附:堂清检测题见《课堂练习》
【小结及作业】小结:根据欧姆定律侧导体的电阻,原理、实验器材、电路图。
作业:
1.用电压表和电流表测电阻时,它的依据是_____;已知电压表和电流表示数如图所示,则电压表读数是_____,电流表读数是_____,被测电阻是_____。
2.一个额定电压为3.8V的小灯泡,小明在1.2V下测出它的电阻,接着又将灯泡两端电压调到3.8V测出其电阻,小明发现后一次电阻比第一次大得多,这
是因为( )
A.实验方法不对
B.实验误差
C.导体的电阻跟温度有关
D.实验错误
❖
附:【板书设计】
1、用电压表和电流表测量电阻的方法叫做伏安法
2、目的:
3、原理:
4、器材
教学反思:。
12.2根据欧姆定律测量导体的电阻教学目标:知识与技能知道用电流表和电压表测电阻的实验原理;同时使用电流表和电压表测导体的电阻;测量小灯泡的电阻,并找出电阻与温度的关系;学会用图像法处理实验数据。
过程与方法通过测量小灯泡的电阻,学习一种应用欧姆定律测量电阻的方法。
通过多次测量去平均值进一步体会减小测量误差的方法。
通过补充实验---“测量小灯泡的电阻”,培养训练学生的观察、思考、分析、解决问题能力。
情感态度和价值观通过应用欧姆定律测量电阻,体验物理规律在解决实际问题中的意义。
认真完成实验,养成做事严谨的科学态度。
在与小组成员合作完成实验过程中,加强与他人的协同、合作能力。
教学重点:根据欧姆定律测导体电阻。
教学难点:实验电路的设计,实验数据的处理,实验误差的来源。
课前准备:电流表、电压表、开关、电池组(3V)、待测电阻教学过程:一、创设情景----提出问题老师:现在有一只小灯泡,额定电压为2.5V(即正常发光时需要加2.5V的电压),老师只有6V的电源,因此需要用1个12Ω的电阻和它串联才可安全使用。
实验员给了老师3个电阻,其中有1个是12Ω,但是没有做标记,你有办法通过实验找出这个12Ω的电阻吗?学生思考,回答:利用欧姆定律I=U/R 推出R=U/I,用电压表测出电压,电流表测出电流,计算出电阻值即可。
----找出实验原理。
二、制定计划:师:现在请大家根据刚才的想法,设计具体的实验电路,注意选择适当的实验器材,并设计出实验步骤和实验记录表格(要求10分钟内完成)。
学生进行设计,老师巡回;教师用投影仪展示学生方案(交流互动):(一)实验电路:如:图1、 图2、 图3、师生共同点评各电路优缺点,找出最佳电路方案3: 分析:图1测的是一组电压、电流值。
算出的电阻误差大。
图2通过改变电池的节数来改变电阻两端电压,操作不方便。
图3可以弥补1、2的缺陷,用滑动变阻器来调节,通过改变电路中电流,从而改变电路两端的电压,可以多测量几组对应的电压值和电流值分别算出相对应的电阻值,就可以得到多个电阻测量值,然后通过求平均值,减小测量的误差。
12.2 根据欧姆定律测量导体的电阻【教学目标】1.知道用电压表和电流表测量电阻的实验原理,并且会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻。
2.会根据测量导体电阻的实验原理设计实验电路。
知道通过多次测量可以减小实验误差。
通过选择实验仪器、设计实验,制订实验操作步骤,提升实验综合能力。
3.能独立完成实验电路的连接,并进行正确的测量。
在实验过程中养成严谨求实的科学态度,加强与他人的协同、合作能力。
【教学重难点】重点:正确使用电压表和电流表测量导体的电阻并进行数据处理。
难点:1.根据测量电阻的实验原理设计实验电路。
2.理解电阻是导体本身固有属性,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
【教学过程】 1.教学引入问题1:欧姆定律研究哪些物理量之间的关系? 回忆欧姆定律:电流与电压、电阻的关系。
问题2:我们用电流表可以直接测得电流,用电压表直接测得电压,目前我们没有学习直接测量电阻的仪表的使用,根据以往学习过的器材有什么办法能间接测得电阻吗? 引出:根据公式 R=UI ,直接测得U 、I ,可以间接测得R 。
2.“知识点”教学 实验设计桌上有一些实验器材供大家选择。
教师引导学生讨论得出测量待测电阻阻值的方法,让学生画出实验电路图,说出测量未知电阻阻值的实验设计方案。
方案一:如图12-2-1问题1:此电路图能否测出未知电阻阻值?有没有什么不足?学生通过分析讨论得到:此种方法可以测得电阻阻值。
但电压、电流不能由测量者控制,可能会过大或过小。
最终结果可能误差较大。
而且此种方案只能测一次。
若要多次测量这个电路是否可以完成? 可以,更换电源。
但操作就不太方便。
问题2:有什么办法既可以操作方便又能多次测量进一步减小误差?使电压、电流值可控,达到一个较为合适的值?学生讨论、设计,得到方案二。
R xR AVa bP 图12-2-1SR xAV方案二:如图12-2-2在此基础上请学生详细、规范叙述实验步骤。
问题3:为了减少连接电路及测量中出现问题,我们应该注意哪些事项?(1)连接电路时,开关应处于断开状态;(2)滑动变阻器的滑片处于接入电路阻值最大位置;(3)选用两节电池,电压表量程选0~3 V,电流表量程选0~0.6A。
课题:第十二章欧姆定律二、根据欧姆定律测量导体的电阻三维目标:知识与技能:1.知道用电压表和电流表测电阻的原理。
2.会同时使用电压表和电流表测电阻。
过程与方法:1.学习一种应用欧姆定律测量电阻的方法。
2.通过多次测量求平均值进一步体会减小测量误差的方法。
情感、态度与价值观:1.体验物理规律在解决实际问题中的意义。
2.认真完成实验,养成严谨的科学态度。
3.在合作完成实验过程中,加强与他人的协同、合作能力。
教学重点:电路的设计、连接,作出电路图教学难点:多次测量求平均值减小测量误差教学准备:电源、开关、导线、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器预习内容:1.测电阻的原理是,方法是。
2.画出实验电路图:教学过程:一、预习反馈、明确目标检查学生的预习反馈情况,同时个别指导,学生小组内互相查漏补缺。
自查、互查学案预习内容,明确学习目标。
二、创设情境、自主探究提出问题:给你一个阻值未知的电阻,你有办法测出其电阻值吗?制定计划:原理: R=U/I方法:伏安法教师引导学生设计实验电路、选择器材、设计实验步骤和实验记录表格。
如何减小实验误差?学生思考并讨论完善实验方案,重点讨论滑动变阻器在电路中的作用和连接问题。
三、展示交流、点拨提升实验电路图:器材:、、、、、、。
实验步骤:1.2.3.滑动变阻器在电路中的作用:1.保护电路2.改变电阻两端的电压,达到多次测量求平均值,减小实验误差的目的。
四、师生互动、拓展延伸学生实验,教师巡视及时发现问题并进行指导。
如:连接电路过程中开关要断开;闭合开关前滑片要滑到最大阻值处;电压表和电流表要选择合适的量程等。
五、达标测评、巩固提高某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。
请你接着完成下列步骤:(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整.(2)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图20乙所示,这时电路中的电流是 A,电阻丝的电阻为Ω.这位同学通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是。
二、根据欧姆定律测量导体的电阻
1.在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。
在做测电阻的实验时,小明在连接电路过程中,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其他连接正确无误.这个电路闭合开关后所产生的现象是()
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零 B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零 D.电流表将被烧坏
2.如图所示,是某同学测电阻的实验电路.闭合开关.观察到电流表、电压表指针均稍有偏转,产生这一现象的原因可能是 ( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器连入电路中的阻值较大
C.定值电阻开路 D.定值电阻的阻值较大
3.用伏安法测电阻的实验中,(1)实验原理是_______________.实验中用______________改变待测电阻两端的电压,连接电路时,开关应__________,滑动变阻器的滑片应放在______________。
(2) 左图所示是某同学设计的电路图,其中有三处明显错误,它们是:
①____________________________;
②____________________________;
③____________________________.
(3)若某次实验中电流表和电压表的示数如右图所示,则电压U=_________,电流I=__________,电阻R=__________。
4.有一个阻值看不清的电阻器R x,要测出它的电阻值。
⑴小明按图甲所示的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关S,观察到电压表的示数为
1.6V,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻器R x的电流为_____A,R x的电阻为____Ω。
图甲图乙
⑵实验中,为了减小误差,小明还需进行的操作是____________________。
⑶图丙是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处:
③_ 。
图丙
5.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值在49~52 Ω之间 B.滑动变阻器:最大阻值见图甲
C. 滑动变阻器:最大阻值见图乙 D.定值电阻R0:阻值20 Ω
E.电压表V:测量范围0~3 V F.电源E:电源电压恒为4.5 V
G.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Rx的电阻,小明设计了如右图所示的电路。
(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选 (填器材前面的字母)。
(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:
Ⅰ.将开关S掷向1, 由 (选填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电压表的示数为2.5 V;
Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2, 读出电压表的示数为1.5 V。
根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值Rx= Ω。
6.要测量某电阻的阻值,实验桌上有下列器材:电流表A(0-0.6A),电压表V(0-3V),电源4.5V,滑动变阻器R,开关,导线,待测电阻Rx(约6Ω左右)。
实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其量程。
(1)根据电路图用笔画线代替导线,将实物电路连接好。
(2)实验时,电路中允许通过的最大电流为 A。
(3)在连接电路时,有R 1(12Ω 1A )和R 2(3Ω 2A )两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选 (选填R 1或R 2)。
参考答案
1.【解析】C 在做测电阻的实验时,把电压表和电流表的位置给颠倒了,那么就将电压表串联在了电路中,由于电压表电阻很大,所以电路中电流会很小,电流表的读数几乎为零,而这时的电压表相当于接在了电源的两端,测量的是电源的电压,所以电压表的读数约等于电源电压,故正确选项为C 。
2.【解析】B 闭合开关后,电流表和电压表都有示数,只是指针偏转过小,故不会是电路中出现开路或短路,从电路图结构来看,只可能是变阻器接入电路的阻值太大,分去的电压多,电压表示数偏小,电路中电流偏小。
3.【答案】(1)欧姆定律 滑动变阻器 断开 阻值最大端 (2)①电流表与待测电阻并联 ②电压表与待测电阻串联 ③电压表正、负接线柱接反了 (3)2.5V 0.5A 5Ω
4.【解析】⑴从题图中可以读出通过电阻器的电流为0.32A ,根据I
U R 计算出电阻器的电阻为5Ω。
⑵为了减小误差,应该通过调节滑动变阻器的滑片,改变电阻器两端的电压和通过的电流,多测几次,然后用求平均值的方法减小误差.⑶先分析电流路径,从电源正极经开关、电阻器、滑动变阻器、电流表,回到电源的负极。
其中滑动变阻器接错,电阻丝两端的接线柱接入电路,不能调节电路电阻;电流表接错,电流“-”入“+”出,接反了。
电压表与电阻器并联,是正确的,但为了使测量更准确,应该采用3V 量程。
【答案】⑴0.32 5 ⑵移动滑片,至少再测出两组电流和电压的值 ⑶①电压表的量程选择偏大 ②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路,无法改变接入电路的电阻 ③电流表的正负接线柱接反
5.【解析】由题图可知,电压表测量Rx 或R 0两端的电压,且测量范围为0~3 V ,若滑动变阻器选择B ,由于该滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,将开关S 掷向1时,Rx 与滑动变阻器串联,则Rx 两端的最小电压为U x ,根据串联电路的分压原理有U x U R =Rx R
,Rx 两端的最小电压U x 将大于3V ,所以应选用滑动变阻器C ;由于连接好电路后,要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大位置(即b 端),所以,将开关S 掷向1时,应将滑片由b 至a 移动;当开关S 掷向1时,R x 两端的电压为2.5V ,则滑动变阻器两端的电压为2V ,根据串联电路的分压原理
有2.5V 2.0V =R x R ①,当开关S 掷向2时,有1.5V 3.0V =R 0 R
② ,解①②两式可得Rx =50 Ω。
【答案】(1)C(或乙、或50 Ω) (2)b 至a 50
6.【解析】电流表应与待测电阻串联,电压表应与待测电阻并联,电流均需正进负出,变阻器接线要一上一下;由题中提供的器材规格可知,待测电阻允许通过的最大电流约为0.5A<0.6A ,所以电路中的电阻值应以定值电阻允许通过的最大电流为电路的最大电流;电源电压为4.5V ,电压表的量程为0-3V ,并且要求进行多次测量,所以滑动变阻器分的电压应稍大,且变化范围相应要大,同时根据串联分压规律可判断,若使用R 2变阻器,则定值电阻两端的电压约为3V ,这样不满足多次测量的要求,所以变阻器应选R 1.
【答案】(1)如图所示
(2)0.5 (3)R 1。