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2019-2020年八年級物理新人教版測量小燈泡的電阻 知識要點(diǎn) 用電壓表測出電壓，用電流表測出電流，實(shí)驗(yàn)電路圖1所示，再根據(jù)歐姆定律算出電阻值的方法，叫做伏安法。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用伏安法測量電阻的電阻值。 實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律的變形公式R=U/I。 實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、開關(guān)、電源、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器。 圖1 圖2 實(shí)驗(yàn)電路圖：如圖2所示 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）按電路圖連接電路、連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)是斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在最大電阻值的位置。電壓表和電流表的正負(fù)接線柱要連接正確（這三個(gè)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣要注意）。 （2）檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變被測電阻兩端的電壓.觀察電壓表的示數(shù)（如何實(shí)現(xiàn)三次測量）；將三組電壓和電流的對應(yīng)值填入實(shí)驗(yàn)記錄表格中。(你知道為什么要測量三次嗎) （3）根據(jù)記錄的三組數(shù)據(jù)分別計(jì)算出未知電阻的三個(gè)值，再算出平均值。 2、學(xué)習(xí)方法導(dǎo)航 用伏安法測量電阻是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中要綜合應(yīng)用多種電學(xué)儀器，應(yīng)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、細(xì)致的操作完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。（這是我們應(yīng)該掌握的實(shí)驗(yàn)的基本步驟） （1）首先自己設(shè)計(jì)電路圖（這是實(shí)驗(yàn)中的首要問題） （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇實(shí)驗(yàn)器材，同時(shí)要重溫電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法。 （3）)按照電路圖連接電路，注意接線應(yīng)有序進(jìn)行，實(shí)物接線應(yīng)和電路圖一致.接線時(shí)，開關(guān)要斷開，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要接成通路、開路。每次讀數(shù)后，開關(guān)要及時(shí)斷開（這是常見的考點(diǎn)） （4）實(shí)驗(yàn)中需要測量三組數(shù)據(jù)，這只要改變變阻器的滑片位置，開始時(shí)，滑片應(yīng)置于最大阻值位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將它的阻值逐漸由大向小調(diào)節(jié)，并盡量選擇電流的讀數(shù)只有1位小數(shù)的數(shù)值，以便于計(jì)算。 例1下面是某同學(xué)擬出的一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 測量電阻Rx的電阻值 實(shí)驗(yàn)原理及電路圖 歐姆定律 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）按照電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電路中的電阻較大； （2）接通開關(guān)S，讀出電流表和電壓表的示數(shù)； （3）根據(jù)測量的電壓、電流值算出Rx的阻值。 實(shí)驗(yàn)記錄 電壓（V） 電流（A） 電阻（Ω） 2.8 0.4 實(shí)驗(yàn)討論 略 試回答下列問題： （1）本實(shí)驗(yàn)報(bào)告不夠完整，應(yīng)添上的基本項(xiàng)目是：①_____________； ②________________________________________。 （2）從“實(shí)驗(yàn)步驟”看，主要缺陷是：____________________________. （3）滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中所起的作用是：①_____________；②_____________。 （4）假如該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動(dòng)最大刻度，其原因可能是： ①___________________；②___________________。 （5）就該同學(xué)的電路圖而言，假若電壓表的電阻不是很大，則電阻值的測量結(jié)果將______，（選填“偏大”“準(zhǔn)確”“偏小”） 其原因分析如下：__________________________________。（實(shí)驗(yàn)報(bào)告要注意完整） 思路導(dǎo)航：這是一道全面考查“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)題，從實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)步驟、線路故障排查到測量誤差分析都進(jìn)行了考查.答好這道考題的關(guān)鍵是平時(shí)要真做實(shí)驗(yàn)，而不是“黑板上做實(shí)驗(yàn)”。 解：（1）①實(shí)驗(yàn)器材；②實(shí)驗(yàn)結(jié)論(為減小誤差應(yīng)多次測量求平均值)。 （2）沒有多次測量求平均值。 （3）①保護(hù)電路；②改變R兩端的電壓及電流，以便多次測量。（要記住這里變阻器的作用） （4）電源電壓偏高；電流表的量程選擇過小；Rx與R同時(shí)短路。 （5）偏小。原因是：這個(gè)電路中，電壓測量的是電阻兩端電壓的“真值”，而電流表測量值是電阻中的電流與電壓表中電流之和，由R=U/I計(jì)算可知R測＜R真。 例2如圖1所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的四個(gè)伏安法測電阻的電路圖，你認(rèn)為正確的是 圖1 思路導(dǎo)航：根據(jù)歐姆定律的轉(zhuǎn)換式R=U/R可知，要測出電阻的值，就要測出它兩端的電壓和對應(yīng)的電流，圖A中，很明顯電壓表、電流表的位置接反了；圖B中，電流表測的是通過電阻R中的電流，但電壓表測的是電源電壓，不是電阻R兩端的電壓；圖D連接正確。答案選D。 點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對伏安法測電阻原理的理解，實(shí)驗(yàn)中需要測量哪些物理量，及測定電阻的正確的電路圖。 例3在測定某導(dǎo)體電阻的實(shí)驗(yàn)中： （1）若已有的器材是：導(dǎo)線、開關(guān)、待測電阻、電壓表、電流表，則還應(yīng)該補(bǔ)充的器材是：______和______。 （2）本實(shí)驗(yàn)的原理是__________________________________。 （3）做完實(shí)驗(yàn)后，要拆除電路，清理器材。為了防止在拆除電路的過程中因短路而造成有關(guān)電路元件（特別是電源）的損壞，首先應(yīng)斷開______，然后拆除______相連接的導(dǎo)線，最后拆除其余的連接導(dǎo)線。 思路導(dǎo)航：（1）電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路中，必不可少的器件是電源，否則實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，所以，器材中缺少電源.為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，要多次測量，需要改變電路中的電流和待測電阻兩端的電壓，所以還需要一個(gè)滑動(dòng)變阻器；（2）歐姆定律；（3）斷開開關(guān)后，電路為斷路，電路中無電流通過，這樣可防止由于短路造成的電路元件的損壞；即使開關(guān)斷開，但和電源兩極相連的部分仍有可能造成短路故障，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，所以，斷開開關(guān)后，接著應(yīng)先拆除和電源兩極相連接的導(dǎo)線。 點(diǎn)評：本題主要考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)填寫的具體內(nèi)容。 例4用圖2所示的器材測一個(gè)未知電阻。（阻值約為10 Ω） 圖2 (1)在電路圖（a）的○內(nèi)標(biāo)上電流表或電壓表的符號和正、負(fù)接線柱。 (2)按電路圖在圖（b）上用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。（滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)變?。? 思路導(dǎo)航：根據(jù)電壓表、電流表連接時(shí)電壓表要并聯(lián)（這是實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)，應(yīng)該記住!）在電路中，電流表要串聯(lián)（這是實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)，應(yīng)該記住!）在電路中，所以（1）答案如圖3（a）。連接實(shí)物圖時(shí)，要考慮到以下幾個(gè)方面①電壓表、電流表的量程；②滑動(dòng)變阻器的正確連接。本題中，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)，電壓最高為3 V，所以電壓表選0~3 V的量程，又因?yàn)榇郎y電阻約10 Ω，故電路中的電流根據(jù)I=U/R可得約為0.3 A,不超過0.6 A，所以電流表選擇0~0.6 A的量程。變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)減小，所以變阻器連入電路中的電阻增大，變阻器的A、C（或D）接線柱接入電路.答案如圖3（b）。 圖3 方法指導(dǎo)：連接實(shí)物圖時(shí)，不但要注意電壓表、電流表的連接方法，更要注意量程的選擇；滑動(dòng)變阻器的連接要根據(jù)題中的要求。解答有關(guān)伏安法測電阻的有關(guān)問題，首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定需要測定的物理量，再根據(jù)需要測定的物理量，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，連接恰當(dāng)?shù)碾娐贰Ｓ袝r(shí)還要運(yùn)用串并聯(lián)電路電壓、電流的特點(diǎn)進(jìn)行輔助計(jì)算，才能求得所要測定的電阻的阻值。 3、學(xué)習(xí)目標(biāo)盤點(diǎn) 1．理解用伏安法測量電阻的原理。 2．會(huì)用電壓表、電流表測電阻。 4、教學(xué)建議 本節(jié)實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換法測電阻，可采用探究式教學(xué)模式組織教學(xué)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的電路，測量的物理量、步驟基本同探究電流與電壓的關(guān)系相同，所以可以完全放手給學(xué)生，讓學(xué)生按照探究的步驟進(jìn)行測量，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。教師在其中充當(dāng)優(yōu)秀學(xué)生的角色即可，具體方法可采用小組討論，相互交流，相互提問找問題等形式進(jìn)行。 “想想議議”旨在培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。使學(xué)生對知識，不僅要知其然，而且還要知其所以然，要通過學(xué)生的討論，辯論等形式，自己解決。 “動(dòng)手動(dòng)腦”學(xué)物理中3、4兩題，可通過實(shí)驗(yàn)在課堂上讓學(xué)生解決。第4小題電流內(nèi)接和外接兩種形式，電路的系統(tǒng)誤差電流表外接比內(nèi)接小，但兩種情況下系統(tǒng)誤差都較小，所以兩種測量結(jié)果相差不大，無須比較。 5、教材分析 理解“電阻是導(dǎo)體本身固有屬性，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)?！边@一感念是初中物理教學(xué)中的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，也是今后物理電學(xué)計(jì)算解題的關(guān)鍵橋梁。如果在本次實(shí)驗(yàn)中只讓學(xué)生完成“用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻”的探究實(shí)驗(yàn)，由于燈絲電阻隨溫度變化，導(dǎo)致改變通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，小燈泡的燈絲電阻也隨之產(chǎn)生改變的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)給學(xué)生的概念、知識的形成與建構(gòu)，以及今后的物理知識的學(xué)習(xí)帶來不必要的誤導(dǎo)和知識混亂?！坝秒娏鞅砗碗妷罕頊y量定值電阻的阻值”與“用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理、待測量物理量、電路圖基本相同，只需稍做改動(dòng)，就能在不多的時(shí)間內(nèi)完成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的類比，激發(fā)學(xué)生思維、探究實(shí)驗(yàn)、交流、協(xié)作的欲望和需要，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，深入探究現(xiàn)象的本質(zhì)，進(jìn)行知識的合理演繹拓展，加深學(xué)生對物理知識的理解，能有效提高學(xué)生分析、演繹、應(yīng)變及應(yīng)用的能力，提高學(xué)生知識類比遷移、綜合應(yīng)用知識的靈活度。