高中物理第二章直流电路2.5伏安法测电阻教案教科版选修

2.5 伏安法测电阻 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，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差，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。 （2）会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.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。 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.重点是使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的。 2.难点是误差的相对性。 三、教具 电压表，电流表，测电阻的示教板。 四、主要教学过程 （一）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 一、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？ 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RA→0， Rv→∞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 U侧是Rx两端电压，是准确的， I测是过Rx和总电流，所以偏大。R测偏小，是由于电压表的分流作用造成的。 实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv↑，误差将越小。 内接法 I测是过Rx的电流，是准确的，U测是加在Rx与上总电压，所以偏大。 R测偏大，是由于电流表的分压作用造成的。 实际测的是Rx与RA的串联值，随RA↓，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： Rv＞＞Rx RA＜＜Rx [思考题] 给你电源、电流计、已知电阻R、开关和未知电阻各一只，如何测量电阻的电路。 （方法一：将前后两次串入R和Rx各支路，测得电流为I1和I2，应有I1R=I2Rx，则Rx=I1R/I2。） 二、欧姆表 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。 以上画出的是简单的示意图。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： 2.刻度的标定： ②两表笔断开，指针不偏，刻出“∞”； 对照*式不难看出此时Rx=Rg+R0+ r，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I与Rx并不是简单的反比关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从右向左，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欧姆表一般均有几挡，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档或交流电压挡的最大量程。 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。 （三）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。 五、说明 内外接法讲解时采用对照的方式可以加深理解。