高中物理-高二物理教案电阻的测量

电阻的测量

教学目标
（一）知识目标
　　1、理解伏安法测电阻的原理。
　　2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。
　　3、理解两种方法的误差原因，并能在实际中作出选择。
　　4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理．
（二）能力目标
　　1、通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。
　　2、了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表。
　　3、练习使用多用电表。
（三）情感目标
　　1、通过本课学生测量分析，器材选择判断，树立学生知识来源于实践，应用于实践的观点。

 
 教学建议
　　1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了，但是初中时只要求学生掌握测量基本原理，不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因，也不需要学生掌握两种连接方法，而在高中阶段，本节重点是伏安法测电阻的两种接法，使学生知道在什么情况下应该用哪种接法，知道两种接法对测量值带来的不同测量结果，要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。
　　在新课讲解中可以首先复习电阻定义，引出测量电阻的思路，结合具体实际，提出两种测量方式，分析误差原因，总结适用条件，通过测量分析，进一步巩固。通过器材分析选择，培养学生解决实际问题能力。
　　学生活动展开时应该在教师的引导下，分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件，利用自行测量进一步体会适用条件，通过练习题，进一步培养学生综合分析能力，器材选择判断能力，解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用，具有联系实际的意义，为学生提供运用知识分析和解决问题的机会
　　2、教材要求了解欧姆表的原理，不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题．
　　通过对欧姆表原理的讲解，进一步加强学生使用欧姆表的能力，重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性，使学生分清欧姆表的各档位之间的转换，知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接，会对欧姆表进行读数和测量。
　　3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法，如果学生的程度较好，可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外，还可以向学生介绍其他方法。比如替代法，补偿法，惠斯通电桥法，另有利用一个已知电阻和伏特表，一个已知电阻和安培表进行测量的方法。

 

教学设计示例

电阻的测量

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

　　（1）了解用伏安法测电阻，知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差。

　　（2）懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的，并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

　　（3）知道欧姆表测电阻的原理。

2、能力方面的要求：

　　（1）引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

　　（2）通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。

　　（3）培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

　　1、重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

　　2、难点

　　（1）误差的相对性。

　　（2）根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。

三、教具

电压表，电流表，欧姆表，测电阻的示教板。

四、主要教学过程

（－）引入新课

　　我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，是不是简单的重复呢？大家可以回想一下，当初做实验时的情况，把两个示数相除，再多次求平均即可，那你们有没有想过，这样得到的就是电阻的真实值吗？不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。

（二）教学过程

　　1、伏安法测电阻

　　我们已经了解了电流表并非无电阻，而电压表也并不是电阻无穷大，用这样的表去测量电阻，会对测量结果有什么样的影响？

（1）、原理：利用部分电路欧姆定律

　　我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义，那么接入时无非两种接入方法，那么电路应如何？请同学们画出。

　　（2）、电路：

　　如果是理想情况，即 时，两电路测量的数值应该是相同的。

　　提出问题，实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值？测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小？

外接法

 是 两端电压，是准确的， 是过 和 的总电流，所以偏大。

 偏小，是由于电压表的分流作用造成的。



　　实际测的是 与 的并联值，随 ↑，误差将越小。

内接法

 是过 的电流，是准确的， 是加在 与A上总电压，所以偏大。 偏大，是由于电流表的分压作用造成的。



　　实际测的是 与A的串联值，随 ↓，误差将越小。

进一步提问：为了提高测量精度，选择内、外接的原则是什么？

适用范围： ；

［思考题］给你电源、电流计、已知电阻 、开关和未知电阻各一只，如何设计测量电阻的电路。

方法：将A前后两次串入 和 各支路，测得电流强度为 和 ，应有 ，则 ）

2、欧姆表测电阻

　　伏安法测电阻比较麻烦，实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻，关于欧姆表的构造，先请同学们看书。

　　以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数，测电阻不同于测电流、电压，表内本身含有电源，表盘上本身刻定的是电流值。试想，在两表笔间接入不同的电阻时，电路中的电流强度会随之发生改变，且一个阻值对应一个电流值，即指针偏在某一位置，所以可知：

　　（1）、原理：闭合电路欧姆定律

　　（2）、刻度的标定：

　　①两表笔短接，调 ，使 ，刻出“0”

　　②两表笔断开，指针不偏，刻出“∞”

　　③任意加上 ， ，在指针偏转到的位置，刻出“ ”；

　　④若是正好是 呢？应有 ，不难看出此时、 ，是此时的欧姆表内阻，也称中值电阻。

　　拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程，同时说明：

　　①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“＋、－”极统一，即电流流入的为正极，电流流出的为负极。

　　②由于 与 并不是简单的反比关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从有向左，刻度越来越密。

（3）、使用欧姆表的注意事项：（请同学回答并总结出）

　　①测电阻时，要使被测电阻同其它电路脱离开。

　　②欧姆表一般均有几档，而且使用时间长了，电池的E，r均要发生改变，所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。

　　③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。

　　由此也可看出，利用欧姆表测电阻仅是粗测而已，在此基础上，应再利用伏安法测量才会比较准确。

3、课后小结

　　（1）、伏安法测电阻虽然比较准确，但是无论采用哪种连接方法均会给测量带来误差，这是测量方法本身存在的问题，应属系统误差。

　　（2）、为了使测量误差尽量小，应选用合适的连接方法，可在用欧姆表粗测的基础上选取。