特殊方法测电阻专题设计说明
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用所给器材测出未知电阻R的阻值X(要求:画出导线若干、未知电阻RX一、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、定值电阻R、实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)方法1方法2方法3实验步骤:实验步骤:实验步骤:1、闭合SS,先测出干路电流I;,先测出干路电流II1、闭合S,先测出R的电流;;1、闭合1112、拆下电流表,接到支路上,测、拆下电流表,接到支路上,测22、拆下电流表,接到另一个支路出出R的电流IR的电流I。
的电流上,测出RI 。
22X2X表达式:表达式:表达式:方法方法45 方法6实验步骤:实验步骤:实验步骤:I;读出电流表示数1、SI1、S断开时,读出电流表示数;断开时,I1、S断开时,读出电流表示数;111。
读出电流表示数、S 。
读出电流表示数S 2、闭合时,I闭合时,I 2。
I 闭合时,、 2 S读出电流表示数222表达式:表达式:表达式:19方法8 7 方法方法(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。
如上图)(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀实验步骤:实验步骤:单掷开关代替。
如上图)a时,读出电流表示数I实验步骤:;3.S S1、断开时,读出电流表示数I;接11。
读出电流表示数;时,读出电流表示数I2、S闭合时,读出电流表示数I。
I4. S接b时,1.S接a221读出电流表示数2. S接表达式:b时,I。
表表达式:2达式:导线若干、未知电阻R的滑动变阻器、二、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、最大阻值为R(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)X说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法如前一题。
根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。
实验步骤:滑动变阻器滑片滑到a端时,读出电流表示数I;1、1I。
2、滑动变阻器滑片滑到b端时,读出电流表示数2表达式:(要求:画出实验电电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R 三、所给器材:电源(电压未知)、开关、X路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)说明:变阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用,也可以当滑动变阻器来使用,当然要更关注用等效替代法来解此题(见下面的三种方法)32方法方法方法1:实验步骤:实验步骤:实验步骤:1S0、把变阻箱调到时,读出电流表示数、时,读出电流表示数、1S接aI S接aI Ω时,闭合,1 b S 2、接时,调变阻箱,使电流b S 2、接时,调变阻箱,使电流I读出电流表示数;闭合时,调变阻箱,使电流I 表示数的示数也为、2。
第2课时 特殊方法测电阻知识目标 知识要点 课标要求1.伏阻法测量电阻 会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻 2.安阻法测量电阻会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻教学过程 问题导入小红准备测一只未知电阻(R x =5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R 0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线.当她准备实验时,发现电流表已经损坏,但一时又找不到新的电流表替代,小红顿时犯了愁,不知所措?怎么办?从学生的迷惑中导入新课。
合作探究探究点一 伏阻法测量电阻活动1:针对导课问题,让学生展开讨论,在没有电流表的条件下,如何测量出未知电阻的阻值?设计出电路图? 展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电流?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电流,这两个电阻如何连接比较好? 学生总结: (1)当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R 时,可把已知电阻和未知电阻串联起来,分别用电压表测量出两者的电压U 1、U 2,再根据公式xx 00U R =R U ,算出未知电阻的阻值。
电路图如图所示。
(2)首先将开关S 、S 0闭合,读出电压表的示数,记为U ,断开开关S 0,读出电压表的示数为Ux ,则定值电阻R 0两端的电压为U-Ux ,则通过R 0的电流为00xx U U I I R -==,所以Rx 的电阻为:Rx=00x x x x x xU U U R U U I U U R ==--.探究点二 安阻法测量电阻活动1:有了伏阻法的测量,师再进一步的拓宽延伸,在情景导课的问题中,如何损坏的不是电流表,而是电压表,又如何测量?学生讨论交流。
设计出电路图,并分析出未知电阻的表达式。
展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电压?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电压,这两个电阻如何连接比较好?学生总结: 电路图 表达式方法一x 0XI R =R I 方法二x 0XI R =R I 方法三x 00I R =R I-I 方法四x 0X IR =R I -I归纳总结:(1)用伏安法测电阻时,无法直接测出待测电阻的大小,只能通过测出导体两端的电压和通过导体的电流,通过间接计算才能得出导体的电阻大小,这就是间接测量法。
特殊方法测电阻总结电阻是电路中常见的元件之一,它的主要作用是限制电流的流动。
为了准确地测量电阻的值,通常可以使用一些特殊方法来进行测量。
下面将总结一些常见的特殊方法测电阻的原理和步骤。
一、电桥法电桥法是一种常用的测量电阻的方法,通过调节电桥平衡,可以得到待测电阻的准确值。
其原理基于“桥臂电压差为零时电桥平衡”的原理。
电桥法的测量步骤如下:1.连接电桥:按照电桥的接线图连接待测电阻和已知电阻,电源连接到电桥电源端。
2.调节电桥:调整电桥的控制元件,如变阻器或电容器,使电桥达到平衡状态。
平衡状态下电桥所示的电压差为零。
3.记录观察值:记录控制元件的位置和平衡状态下的电压差。
4.计算电阻:根据已知电阻和电压差的比例关系,计算待测电阻的值。
二、电流比较法电流比较法是通过将待测电阻与已知电阻串联,使两者通过相同的电流,并测量它们的电压来测量电阻。
电流比较法的测量步骤如下:1.连接电路:将待测电阻与已知电阻串联,接入电源。
2.调节电流:通过调节电源电压或已知电阻的阻值,使待测电阻和已知电阻通过相同的电流。
3.测量电压:使用电压表分别测量待测电阻和已知电阻两端的电压。
4.计算电阻:利用欧姆定律,根据电流和电压之间的关系计算待测电阻的值。
三、二次电流法二次电流法是一种测量小阻值的电阻值的方法,它可以通过测量电压与电阻之间的二次电流来推导出电阻值。
二次电流法的测量步骤如下:1.连接电路:将待测电阻与一个已知电阻串联,接入电源。
将毫伏表接在待测电阻两端,电流表接在已知电阻两端。
2.测量电阻:在电源工作的同时,读取毫伏表和电流表的示数。
3.计算电阻:利用欧姆定律,根据电流和电压之间的关系计算待测电阻的值。
四、差动电桥法差动电桥法是一种测量电阻的方法,它通过比较已知电阻与待测电阻的电压差异来计算待测电阻的值。
差动电桥法的测量步骤如下:1.连接电桥:按照差动电桥的接线图连接待测电阻和已知电阻,电源连接到电桥电源端。
2.调节电桥:调整电桥的控制元件,使电桥达到平衡状态。
测电阻的特殊方法教学设计一、复习主要知识思考:前面我们学了用伏安法测电阻,可是在实际电路中有时只有电流表或电压表,又该如何测出待测电阻Rx 呢? 二、伏安法测电阻变形 1.电路设计2.实验步骤:(1)P 到a 时电压表的示数为U1; U= U1(2)P 到b 时电压表的示数为U2; UX=U2 U0=U1-U2 (3)则Rx=_____________.1.电路设计2实验步骤(1)P 到a 时电流表的示数为Ia;(2)P 到b 时电流表的示数为Ib;(3)则Rx=_____________.1.电路设计2实验步骤:(1)P 到a 时电流表为Ia ,电压表为Ua;(2)P 到b 时电流表为Ib ,电压表为Ub;则R0=_三、安阻法1电路设计2实验步骤:(1)S 闭合测出R0的电流为I0;(2)在测出Rx 的电流为Ix ;(3)Rx=_________。
1电路设计 Rx R0 S a b P VA Rx R0 Sa b P A R 0R x I 0 I x A2实验步骤:(略)四、伏阻法 只有电压表(无电流表)如何测电阻? 1电路设计2实验步骤:(1)S 闭合测出R0的电压为U0;(2)再测出Rx 的电压为Ux ;(3)Rx=_________。
1电路设计(实验改进方案)2实验步骤:(1)S 接a 时电压表的示数为U1;(2)S 接b 时电压表的示数为U2;(3)则Rx=_____________。
五、短路法 (一)只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx 1电路设计2实验步骤: R0 Rx A S1 S2 R0 A S 2 Rx Rx A S2 S1Rx Sb a R0 Rx V V U0 Ux S R0 Rx V S a bR0 Rx S S 2 A(1)S1、S2合电流表的示数为I1;(2)S1合S2开电流表的示数为I2;(3)Rx=________________。
(二)只有电压表和定值电阻,用短路法测电阻Rx 1电路设计2实验步骤:(1)S1、S2合,电压表的示数为U1;(2)S1合,S2开电压表的示数为U2;(3)则Rx= _____________.六、等效法 电阻箱测电阻(一)等效替代法测电阻1电路设计电阻箱测电阻2实验步骤:(1)用电流表测出通过Rx 的电流为I ;(2)接上电阻箱R ’调节阻值使电流表的示数乃为I ;(3)则Rx=R ’。
实验设计:要求用所给器材测出未知电阻R X 的阻值一、所给器材:电源(电压未知)、开关、 电流表、定值电阻R 、 导线若干、未知电阻R X (要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)方法1方法2方法3实验步骤:1、闭合S ,先测出R 的电流I 1;2、拆下电流表,接到另一支路上,测出R x 的电流I 2。
表达式:实验步骤:1、闭合S ,先测出干路的电流I 1;2、拆下电流表,接到支路上,测出R x 的电流I 2。
表达式:实验步骤:1、闭合S ,先测出干路的电流I 1;2、拆下电流表,接到支路上,测出R 的电流I 2。
表达式:方法4方法5方法6实验步骤:1、S 断开时,读出电流表示数I 1;2、S 闭合时,读出电流表示数I 2。
表达式:实验步骤:1、S 断开时,读出电流表示数I 1;2、S 闭合时,读出电流表示数I 2。
表达式:实验步骤:1、S 断开时,读出电流表示数I 1;2、S 闭合时,读出电流表示数I 2。
表达式:方法7方法8方法9实验步骤:1、S 断开时,读出电流表示数I 1;2、S 闭合时,读出电流表示数I 2。
表达式:实验步骤:1、S 接a 时,读出电流表示数I 1;2、S 接b 时,读出电流表示数I 2。
表达式:实验步骤:1、S 接a 时,读出电流表示数I 1;2、S 接b 时,读出电流表示数I 2。
表达式:二、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻R X(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法如前一题。
根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。
实验步骤:1、滑动变阻器滑片滑到a端时,读出电流表示数I1;2、滑动变阻器滑片滑到b端时,读出电流表示数I2。
表达式:三、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R X (要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)说明:变阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用,也可以当滑动变阻器来使用,当然要更关注用等效替代法来解此题(见下面的三种方法)方法1方法2方法3实验步骤:1、S接a时,读出电流表示数I2、S接b时,调变阻箱,使电流表示数的示数也为I表达式:实验步骤:1、S1闭合时,读出电流表示数I2、S2闭合时,调变阻箱,使电流表示数的示数也为I表达式:实验步骤:1、把变阻箱调到0Ω时,闭合S,读出电流表示数I;2、S闭合时,调变阻箱,使电流表示数的示数为I21表达式:所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)1.如图、闭合开关S2,断开S1,记下电流表示数为I12.断开S2,闭合S1,记下电流表示数为I2;表达式:四、所给器材:电源(电压未知)、开关、电压表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)方法1方法2方法3实验步骤:1、如图,闭合S,先测出R x 的电压U1;2、拆下电压表,接到R和R x 的两端测出总电压U2。
【人教版】年九年级上册物理教案-第2课时特殊方法测电阻一. 教材分析本节课是人教版九年级上册物理的第二课时,特殊方法测电阻。
在学习了欧姆定律和电阻的概念后,本节课将通过实验让学生了解并掌握特殊方法测量电阻的原理和操作方法。
教材通过实验的方式,引导学生探究电阻的测量方法,培养学生的实验操作能力和科学思维。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了欧姆定律和电阻的基本概念,具备了一定的物理基础知识。
但在实际操作实验方面,部分学生可能存在操作不规范、观察不细致等问题。
因此,在教学过程中,教师需要关注学生的实验操作能力培养,引导学生细致观察实验现象,提高学生的实验技能。
三. 教学目标1.让学生掌握特殊方法测量电阻的原理和操作方法。
2.培养学生的实验操作能力和科学思维。
3.提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.特殊方法测量电阻的原理。
2.实验操作的规范性和准确性。
五. 教学方法1.实验教学法:通过实验让学生直观地了解特殊方法测量电阻的原理和操作方法。
2.问题驱动法:引导学生思考实验过程中的问题,培养学生的科学思维。
3.小组合作学习法:鼓励学生分组实验,培养学生的团队合作精神。
六. 教学准备1.实验器材:电阻箱、电压表、电流表、导线、开关等。
2.教学课件:讲解实验原理和操作步骤的课件。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过提问方式复习欧姆定律和电阻的概念,引出本节课的主题——特殊方法测电阻。
2.呈现(10分钟)教师讲解特殊方法测量电阻的原理,并通过课件展示实验操作步骤。
3.操练(15分钟)学生分组进行实验,教师巡回指导,确保实验操作的规范性和准确性。
4.巩固(5分钟)学生汇报实验结果,教师点评并总结实验注意事项。
5.拓展(10分钟)教师提出实验相关问题,引导学生思考并讨论,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
6.小结(5分钟)教师总结本节课的实验原理、操作方法和注意事项,强调电阻测量在实际生活中的应用。
第2课时 特殊方法测电阻标知识要点 课标要求1.伏阻法测量电阻会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻 2.安阻法测量电阻 会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻 教学过程问题导入小红准备测一只未知电阻(R x =5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R 0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线.当她准备实验时,发现电流表已经损坏,但一时又找不到新的电流表替代,小红顿时犯了愁,不知所措?怎么办?从学生的迷惑中导入新课。
合作探究探究点一 伏阻法测量电阻活动1:针对导课问题,让学生展开讨论,在没有电流表的条件下,如何测量出未知电阻的阻值?设计出电路图?展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电流?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电流,这两个电阻如何连接比较好? 学生总结:(1)当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R 时,可把已知电阻和未知电阻串联起来,分别用电压表测量出两者的电压U 1、U 2,再根据公式x x 00U R =R U ,算出未知电阻的阻值。
电路图如图所示。
(2)首先将开关S 、S 0闭合,读出电压表的示数,记为U ,断开开关S 0,读出电压表的示数为Ux ,则定值电阻R 0两端的电压为U-Ux ,则通过R 0的电流为00x x U U I I R -==,所以Rx 的电阻为:Rx=00x x x x x xU U U R U U I U U R ==--.探究点二 安阻法测量电阻活动1:有了伏阻法的测量,师再进一步的拓宽延伸,在情景导课的问题中,如何损坏的不是电流表,而是电压表,又如何测量?学生讨论交流。
设计出电路图,并分析出未知电阻的表达式。
展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电压?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电压,这两个电阻如何连接比较好?归纳总结:(1)用伏安法测电阻时,无法直接测出待测电阻的大小,只能通过测出导体两端的电压和通过导体的电流,通过间接计算才能得出导体的电阻大小,这就是间接测量法。
特殊方法测电阻及电功率 专题教案学习目标:1、理解特殊方法测电阻、电功率的实验原理和方法,会设计电路图。
2、能够快速的采集实验数据并准确的根据实验数据列出电阻、电功率的表达式。
3、提高学生分析、设计电路的能力。
方法指导:测电阻、测功率方法有一般方法和特殊方法。
其原理是R=U/I 、P=UI 。
一般方法就是我们熟悉的伏安法,特殊方法是只给出电流表或电压表和阻值已知的定值电阻,然后运用欧姆定律算出电流或电压,再通过串、并联电路的特点,进行电流、电压的等量代换,想法设法测出电阻或电功率。
常用的特殊方法有伏阻法(双伏、伏关)、安阻法(双安、安关)以及等效替代法。
解题时,首先要看所给的实物图里有什么表,有几个开关,确定测量方法;其次再看电路是否完整,连线时要连接先主干电路,然后再连接电表和开关。
尤其要注意实物图中的“公共线”。
类型一:特殊方法测电阻1.(2009.22)在测量阻值约为5Ω的定值电阻R x 的实验中,小明和小亮用图13所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是 和 。
(3)改正错误后,小明改变R x 两端的电压和电流.两次测得的电阻值分别为R 1=5.1Ω,R 2=5.3Ω。
第三次测量时.电流表的示数为0.5A ,电压表的示数如图14所示,则R 3= Ω,实验测得值应为R x = Ω。
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R 0和一个单刀双掷开关.设计了如图15所示的电路。
测量时.闭合S 1,将S 2拨到l .电流表的示数为I 1;将S 2拨到2,电流表的示数为I 2,小亮说待测电阻R x = I 1/ I 2 · R 0。
小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是相应字母表示:(i) ;(ii) ;③R x= (用已知量和测量量表示)。
(教)电阻的特别丈量的方法(一)伏安法1.原理:由欧姆定律推出R=U/I2.电路图:3.滑动变阻器的作用:( 1)保护电路;(2)改变电路中的电压和电流,多次丈量取均匀值减小偏差。
4.本实验中多次丈量的目的是:把滑变的作用和多次的量的目的改成填空形式比较好,而且提出问题:关于小灯泡的电阻,能用此方法,多次丈量取均匀值吗?为何?图 1 多次丈量取均匀值减小偏差图 2 测出小灯泡在不一样状况(亮度)下的电阻。
(二)测电阻的几种特别方法一、安阻法:在用“伏安法测电阻”的实验中,假如电压表坏了,但又没有剩余的电压表,手头却还有一只已知电阻R0,此实验如何持续进行?方法一:没有电压表,不可以测电压。
但有了定值电阻,能够用电流表和定值电阻组合起来,起到电压表的作用。
但一定和 R x并联。
(能够用电流表和定值电阻来取代电压表)电路图:步骤:如上图所示,先用电流表测 R0中的电流,其示数为 I 1,这时可求出电源电压 U= I 1R0;再测 R x中的电流,其示数是 I 2;表达式 R x=I1R0 I 2方法二:上述方案中电流表要两次连结,可否只连结一次达成实验?电路图 :步骤:如上图所示,当开关S1闭合时,电流表的示数为I 1;当开关 S2闭合时,电流表示数是 I 2x=I 1R0表达式 R I 2方法三:可否用一只单刀单置开关?电路图 :步骤:如下图。
当开关S 断开时,电流表的示数为I 1;当 S闭合时 , 电流示数是I2,表达式 R=I 1R0xΙΙ12方法四:可否将 R0、 Rx 串连起来丈量?电路图:步骤:如下图,当开关 S 闭合时,电流表的示数为 I 1;当 S 断开时, R0和Rx 串连,电流表示数是 I 2;表达式 R x=I2R0ΙΙ12方法五:可否用一只滑动变阻器取代上题中的R0电路图 :步骤:如下图,滑动变阻器的的最大值为R0,当滑动变阻器的滑片在最左侧时,电流表的示数为I 1;当滑动变阻器的滑片在最右侧时,电流表的示数为I 2表达式 R x=I 2R0Ι Ι12二、伏阻法:在用“伏安法测电阻”的实验中,假如电流表坏了,但又没有剩余的电流表,手实却还有一只已知电阻 R0,此实验如何持续进行?学生应当能够依据上一方法解决下边问题,因此能够让学生设计电路图(用电压表和定值电阻取代电流表)方法一电流表,不可以测电流。
特殊方法测电阻方法电路图实验步骤及表达式缺电压表双安法闭合开关S,分别读出电流表A1、A2的示数I x、I0,则R x=I0R0I x安滑法1、闭合开关S,移动滑片P至最左端(滑动变阻器接入电路的电阻为0),读出电流表A的示数I1。
2、再将滑片P移至最右端(滑动变阻器接入电路的电阻为R m),读出电流表A的示数I2,则R x=I2R mI1-I2安阻法闭合开关S1、断开开关S2,读出电流表A的示数I x。
闭合开关S2、断开开关S1,读出电流表A的示数I0,则R x=I0R0I x等效法闭合开关S1、断开开关S2,读出电流表A的示数I。
闭合开关S2、断开开关S1,旋动电阻箱旋盘使电流表A的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R,则R x=R缺电流表双伏法闭合开关S,分别读出电压表V1、V2的示数U0、U x,则R x=U x R0U0伏滑法闭合开关S,移动滑片P至最左端(滑动变阻器接入电路的电阻为0),读出电压表V的示数U1。
再将滑片P移至最右端(滑动变阻器接入电路的电阻为R m),读出电压表V的示数U2,则R x=U2R mU1-U2伏阻法闭合开关S1、断开开关S2,读出电压表V的示数U0。
闭合开关S1、S2,读出电压表V的示数U,则R x=(U-U0)R0U0伏箱法闭合开关S,将电阻箱的阻值调到0,读出电压表V的示数U0。
调节电阻箱旋盘使电压表V的示数为U02,读出此时电阻箱的示数R,则R x=R注:测小灯泡的电阻时只需将电路图中的待测电阻R x换为小灯泡。
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A1的示数为0.2安,电流表A2的示数为0.1安,已知R0的阻值为10欧,求RX的阻值为多少欧?解:U=I1R=0.2A×10Ω=2VRX =U/I2=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A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2, R的阻值已知,求RX的阻值.要求学生用字母写出综合解题的公式,即R X=I1R0/ I2(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。
跟进练习1:如图3所示,闭合开关后电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,R的阻值已知,则RX=_____________________(结果用已知字母表示)补充练习: 1、 2、RX =__________________ RX=__________________3、 4、R X =__________________ RX=__________________上面四个补充练习与前面的例题类似,所以只要求学生口头答出即可,目的是让学生熟练掌握安阻法的解题思路。
第三步:实物图(不用连线的)如图4所示,小阳想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻R x的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图3所示。
闭合开关S 1、S2时,电流表A1和电流表A2的示数分别为I1、I2;(1)请你用I1、I2和R0表示出R x,R x= 。
此题将电路图转化成实物图,这一步要强调让学生看清电流表的位置,推导表达式因为有上面的铺垫,学生容易推出。
第四步:实物图(增加连线只连一根线)小龙想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻R x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20所示。
小龙设计的实验电路的要:闭合开关S1断开开关S2,电流表测量R X的电流为I1;闭合开关S1、 S2,电流表测量R0和R X的电流为I2。
(1)请你根据小龙的设计要求完成图20所示的实验电路的连接;(2)请你用I1、I2和R0表示出R x,R x= 。
此题由两块电流表变成一块,并且增加了连线,逐步提高。
第五步;实物图(增加连两根线)1、小华想利用电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻R x的电阻值。
他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了部分实验电路,如图31所示。
(1)请你添加两根导线......帮助小华完成实验电路的连接。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为I1,当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为I2,请用I1、I2和R0表示R X。
R X=________。
图4第二部分:伏阻法:方法:定值电阻+电压表=电流表第一步:如图所示RX 和Ro组成串联电路,S闭合用电压表分别测出RX和Ro两端的电压U X =3V和U=5V,已知R的阻值为10欧,求RX的阻值为多少欧?像安阻法一样,先让学生计算,再说出解题思路,最后列出解题的综合表达式。
第二步:如图所示,闭合开关后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电阻R0的阻值已知,则RX=________。
补充:要求学生口头说出表达式1、 2、RX=________ R X=________3、R 0R X VSS1S2R X =________第三步:小兰想用两块电压表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R X 的阻值.小兰选择了满足实验要求的电源、电压表V 1和V 2,并连接了部分实验电路,如图21所示. (1)请你帮助小兰完成实验电路的连接. (2)电压表V 1的示数用U 1表示, 电压表V 2的示数用U 2表示, 请用U 1、U 2和R 0表示R X 。
R X = 。
第四步: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: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= 。
第五步:小明利用电压表和阻值为R 0的定值电阻,测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时的电阻R L 。
他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图15所示。
(1)为了测量出R L 的阻值,请只添加两条导线....完成图15所示的实验电路的连接;(2)请把小明的实验步骤补充完整:①断开开关S 2、闭合开关S 1、S 3,移动滑动变阻器的滑片P ,使 ;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S 3、闭合开关S 2,记录电压表的示数为U ;②请用R 0及实验数据表示出R L 。
R L = 。
补充练习小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R 0,测量未知电阻R x 的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图20所示。
小明测量思路为:开关S 1、S 2闭合,S 3 断开时,电压表的示数为U 1。
开关S 1、S 3闭合,S 2断开时,电压表的示数为U 2;(1)请你按照小明的思路,只添加...一根导线....完成实验电路的连接。
(2)请你利用U 1、U 2和R 0表示R x 。
R x = 。
讲完前两大部分后要进行解题方法的小结,即要求R X 就必须先利用所给器材间接求出U X 和I X .X U R I →=→电流表和R 电压表和R第三部分:1、伏特表加滑动变阻器 第一步:如图所示电路,把开关S 闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端, 电压表示数6V, 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电压表示数2V, 已知滑动变阻器的最大阻值为10欧,求R X 的阻值。
第二步:如图所示电路,把开关S 闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端, 电压表示数为U , 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电压表示数为U X , 求R XR X =U X R o / (U-U X )2、电流表加滑动变阻器方法:U一定列方程法如图所示电路,把开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端(左), 电流表示数为0.3A, 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电流表示数为0.1A, 已知滑动变阻器的最大阻值为20欧,求RX的阻值。
第四部分:1、电流表加局部短路方法:U一定列方程法思路:先画出不同状态的电路图,再利用U一定列方程,然后公式变形求出R X ,此题不能再用间接求电压或电流的方法求R X第四部分:1、电流表加局部短路(此题与上一题思路相同,都是U一定列方程法)第一步:如图所示,把开关S和S1闭合时,用电流表测出通过RX的电流I1=0.3A,把开关S闭合S1断开,用电流表测出通过Ro和RX的电流I2=0.1A,已知Ro=10Ω则RX的阻值为多少欧?第二步:实验室有一个纯电阻元件,用以下实验器材:一个输出电压值未知的稳压电源,一个已调零的电流表,一个已知阻值的定值电阻R0,两个开关和导线若干。
小文同学设计了如图22所示的实验电路。
完成以下实验步骤,并写出纯电阻元件R X的表达式。
(1)闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数为I1;(2)______________________________________,读出电流表的示数为I2;(3)用I1、I2和R0表示R X,则R X = 。
此练习与例题相似,只是转化成了实物图。
2、电压表加局部短路第一步:如图所示电路,把开关S和S1闭合,电压表示数U=6V,再把开关S闭合S1断开,电压表示数Uo =2V,已知Ro的阻值为2欧,求RX的阻值为多少欧?第二步:请你利用如图19所示的实验器材,电阻R的阻值已知,满足实验要求的电源,测量电阻RX的阻值。
(1)两只开关都闭合时电压表的示数为U1,只有开关S闭合时电压表的示数为U 2请用U1、U2和R表示RX。
RX=。
第五部分 利用电阻箱测电阻1、等效替代法例题:用如图所示的电路,其中Rx 阻值未知,R 为电阻箱 ,s 为单刀双掷开关,R 。
为定值电阻.某同学用该电路进行实验,1、将电阻箱的阻值调至最大:把开关S 接a 点,读出电流表的示数为1A ,把开关S 接b 点,调节电阻箱,使电流表的示数仍为1A, .读出电阻箱的示数为47Ω.则Rx 阻值为 Ω。
练习:小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻R x 的阻值。
实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器R P ,并完成了实验电路的部分连接,如图18所示。
小明设计的实验电路的要:闭合开关S 1、S 3,断开开关S 2,电流表测量通过电阻R x 的电流,调节滑动变阻器R P 接入电路的阻值,使电流表的示数为合适值I ;保持滑动变阻器R P 接入电路的阻值不变,断开开关S 3,闭合开关S 1、S 2,调节电阻箱接入电路的电阻值,使电流表的示数仍为I 。
此时电阻箱接入电路的电阻值为R 0。
(1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成图18所示的实验电路的连接;(2)上述实验过程中,待测电阻R x 与R 0的关系式为R x =。
图18 S 2 R xS 1R P 电阻箱 S 3 R. .. ... .. .. .. 2、加倍法测电阻只闭合开关S 1,记录电流表的示数为I 。