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2019-2020年高中物理《伏安法測電阻》教案 教科版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo) 1.在物理知識方面的要求： （1）了解用伏安法測電阻，無論用“內(nèi)接法”還是“外接法”，測出的阻值都有誤差，懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的。 （2）會根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器。 （3）知道歐姆表測電阻的原理。 2.引導(dǎo)學(xué)生理解觀察內(nèi)容的真實(shí)性，鼓勵學(xué)生尋查意外現(xiàn)象及異?，F(xiàn)象所發(fā)生的原因。 3.培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心操作、認(rèn)真觀察的習(xí)慣和分析實(shí)際問題的能力。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.重點(diǎn)是使學(xué)生掌握引起測量誤差的原因及減小誤差的方法。 2.難點(diǎn)是誤差的相對性。 三、教具 電壓表，電流表，測電阻的示教板。 四、主要教學(xué)過程 （一）引入新課 我們在初中時(shí)已經(jīng)做過了“用電壓表、電流表測電阻”的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在，再做“伏安法測電阻”，是不是簡單的重復(fù)呢？大家可以回想一下，當(dāng)初做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況，把兩個(gè)示數(shù)相除，再多次求平均即可，那你們有沒有想過，這樣得到的就是電阻的真實(shí)值嗎？不是，原因在于電壓表和電流表都不是理想的。 （二）教學(xué)過程 一、伏安法測電阻 我們已經(jīng)了解了電流表并非無電阻，而電壓表也并不是電阻無窮大，用這樣的表去測量電阻，會對測量結(jié)果有什么樣的影響？ 我們利用電壓表，電流表測量電阻值時(shí)，需把二者同時(shí)接入電路，否則無對應(yīng)關(guān)系，沒有了測量的意義，那么接入時(shí)無非兩種接入方法，那么電路應(yīng)如何？請同學(xué)們畫出。 2.電路： 如果是理想情況，即RA→0，Rv→∞時(shí)，兩電路測量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。 提出問題，實(shí)際上兩塊表測量的是哪個(gè)研究對象的哪個(gè)值？測出來的數(shù)值與實(shí)際值有什么偏差，是偏大還是偏??？ 外接法 U側(cè)是Rx兩端電壓，是準(zhǔn)確的，I測是過Rx和總電流，所以偏大。R測偏小，是由于電壓表的分流作用造成的。 實(shí)際測的是Rx與Rv的并聯(lián)值，隨Rv↑，誤差將越小。 內(nèi)接法 I測是過Rx的電流，是準(zhǔn)確的，U測是加在Rx與上總電壓，所以偏大。 R測偏大，是由于電流表的分壓作用造成的。 實(shí)際測的是Rx與RA的串聯(lián)值，隨RA↓，誤差將越小。 進(jìn)一步提問：為了提高測量精度，選擇內(nèi)、外接的原則是什么？ 適用范圍： Rv＞＞Rx RA＜＜Rx [思考題] 給你電源、電流計(jì)、已知電阻R、開關(guān)和未知電阻各一只，如何設(shè)計(jì)測量電阻的電路。 （方法一：將前后兩次串入R和Rx各支路，測得電流為I1和I2，應(yīng)有I1R=I2Rx，則Rx=I1R/I2。） 二、歐姆表 伏安法測電阻比較麻煩，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常用能直接讀出電阻值的歐姆表來測電阻，關(guān)于歐姆表的構(gòu)造，先請同學(xué)們看書。 以上畫出的是簡單的示意圖。借助電流表顯示示數(shù)，測電阻不同于測電流、電壓，表內(nèi)本身含有電源，表盤上本身刻定的是電流值。試想，在兩表筆間接入不同的電阻時(shí)，電路中的電流會隨之發(fā)生改變，且一個(gè)阻值對應(yīng)一個(gè)電流值，即指針偏在某一位置，所以可知： 2.刻度的標(biāo)定： ②兩表筆斷開，指針不偏，刻出“∞”； 對照*式不難看出此時(shí)Rx=Rg+R0+ r，是此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻，也稱中值電阻。 拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過程，同時(shí)說明： ①紅、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“＋、—”極統(tǒng)一，即電流流入的為正極，電流流出的為負(fù)極。 ②由于I與Rx并不是簡單的反比關(guān)系，所以歐姆表的刻度是不均勻的，從右向左，刻度越來越密。 3.使用歐姆表的注意事項(xiàng)：（請同學(xué)回答并總結(jié)出） ①測電阻時(shí)，要使被測電阻同其它電路脫離開。 ②歐姆表一般均有幾擋，而且使用時(shí)間長了，電池的E，r均要發(fā)生改變，所以在每次使用前及換擋后都要進(jìn)行調(diào)零。 ③每次使用后要把開關(guān)撥到OFF檔或交流電壓擋的最大量程。 由此也可看出，利用歐姆表測電阻僅是粗測而已，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)再利用伏安法測量才會比較準(zhǔn)確。 （三）課后小結(jié) 1.伏安法測電阻雖然比較準(zhǔn)確，但是無論采用哪種連接方法均會給測量帶來誤差，這是測量方法本身存在的問題，應(yīng)屬系統(tǒng)誤差。 2.為了使測量誤差盡量小，應(yīng)選用合適的連接方法，可在用歐姆表粗測的基礎(chǔ)上選取。 五、說明 內(nèi)外接法講解時(shí)采用對照的方式可以加深理解。