资源简介

5.2 测量电阻
教学目标
一、知识与能力
1.知道用电压表和电流表测电阻的原理。
2.会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻。
3.了解定值电阻的特性。
二、过程与方法
通过实验对电阻的测量，了解欧姆定律的应用。
三、情感、态度与价值观
1.实验电路的设计、连接及测量过程中的兴趣培养。
2.在实验过程中，培养严谨的科学态度。
教学重难点
【教学重点】
学会使用电压表、电流表测量电阻。通过对实验数据的分析，加深对电阻概念的正确理解。
【教学难点】
引导学生分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。
教学过程
一、情境导入
爷爷的收音机坏了，小聪和小明决定把它修好，经过检查发现一只标注模糊的电阻引线断了，需要更换，怎样才能知道它的电阻值呢？这时小明犯了愁？聪明的你能够替小明想一想办法吗？这节课我们就来解决这个问题，从而导入新课。
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二、进行新课
1.实验探究：怎样测量未知电阻？
(1)提出问题：如何利用已有知识测量未知电阻的阻值呢？讨论测量方法及依据。
(2)猜想或假设：学生思考交流，利用已有的知识经验进行有根据的猜想。
①可以使用电工们常用的万用表直接测量。
②用电压表和电流表分别测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，代入公式R＝计算得出。
(3)设计实验。
问题1：如何利用电压表和电流表分别测量出电阻两端的电压和电流，从而计算出电阻呢？请画出相应的电路图。
教师活动：展示学生画出的电路图，通过以下几个问题，引导学生讨论分析电路图的合理性。
①用这几个电路能测出电阻两端的电压和通过电阻的电流吗？设计合理吗？
②电路能测出几组数据，只测出一组数据计算的电阻准确吗？
③如何才能进行多次测量，得到多组数据呢？
总结：
①只要能正确测出电阻两端的电压和电流，就具有合理性；
②只测量一组数据具有偶然性，不能真正说明问题，应该多测量几次；
③通过滑动变阻器改变电阻两端的电压操作起来方便可靠。
问题2：实验时，有哪些注意事项呢？以填空的形式或多媒体展示。
①连接电路时，开关应处于________状态。
②滑动变阻器的滑片处于阻值________位置。
③注意认清电压表、电流表的________接线柱。
④电压表量程选________V，电流表量程选________A。
⑤闭合开关前，应________电路，确认无误后方可进行实验。
问题3：如何设计实验表格呢？
(4)进行实验。
①学生按照实验方案进行分组实验，教师巡视指导，帮助遇到困难的学生。
②展示学生小组实验数据。
(5)分析论证。
问题：你计算出的电阻有什么特点？
分析实验数据可知，定值电阻的阻值是不变的，说明电阻的大小与导体两端的电压高低，及通过导体的电流大小无关。
(6)评估交流。
①实验中你的电表是否出现了指针反向偏转的现象？原因是什么？
②实验中你的电表是否出现了超量程的现象？原因是什么？
③实验中你的滑动变阻器是否出现了无法调节电路电流大小的现象？原因是什么？
④测电阻的实验中，你每次测量的电阻值是否相差不大？为什么？
⑤滑动变阻器在本实验中起到了什么作用？
学生反思，讨论交流。
总结：在进行实验时，一定要事先明确实验步骤和仪器的操作规范，细心操作，认真检查，避免出现失误甚至造成事故。滑动变阻器在本实验中除了用来调节电阻两端的电压、实现多次测量外，还具有限制电路中的电流、保护电路的作用。
(7)图像表示电阻。
教师简单介绍：除了用表格形式记录我们的测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。在坐标图上，用横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。根据实验数据，用描点连接法就可以得到电流随电压变化的关系曲线。
学生在图像坐标纸上，描点连线。
问题：如何从图像中知道电阻的大小？学生举例分析。
2.伏安法的应用。
教师总结：对于一个未知电阻，用电压表测出它的两端电压U，用电流表测出通过它的电流I，应用欧姆定律，就可求出其电阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。伏安法是测量电阻的一种基本方法。
讨论交流：只用一只电压表测电阻。
实际测量中，如果缺少电流表，你能用一只电压表和一只定值电阻测未知电阻的阻值吗？画出电路图。
学生讨论分析，并明确测量步骤。
原理分析参考：只有电压表，那就只能测出待测电阻两端的电压，而不能测出电流。但是电压表也可以测出已知定值电阻的电压，用此电压除以已知定值电阻的阻值就是该定值电阻的电流，如果计算出来的电流与待测电阻的电流相等，那么就能计算出待测电阻的阻值了。使定值电阻的电流与待测电阻的电流相等，只需要使它们串联即可。
知识拓展：只用一只电流表和一只定值电阻能否测量未知电阻的阻值呢？
例题：某同学想测定电阻Rx的阻值。供选择的器材有：一个电源(电压不变、电压数值未知)，一个已知电阻R0，电压表(最大量程大于电源电压)，单刀双掷开关。该同学设计了如图5－2－1所示的电路。
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(1)要完成该实验，请你写出需要测量的物理量及操作步骤。
(把开关与接触点“1”接触，此时电压表测量的是定值电阻两端电压，读取示数为U0，再把开关与接触点“2”接触，此时电压表测量的是定值电阻和被测电阻两端的总电压，读取示数为U)
(2)写出用测量的物理量计算Rx的表达式。
Rx＝
技巧点拨：根据两个电阻串联时电流相等，并联时电压相等，借助一个测量仪表电流表(或电压表)和一个定值电阻等也可以测量出一个灯泡工作时的电阻。学生讨论分析，设计其他实验方法步骤。
三、反思总结，布置思考题
1.知识与能力方面：
(1)测电阻的方法；(2)定值电阻的特性；(3)滑动变阻器在本实验中的作用。
2.学生交流合作心得体会。
3.布置思考题及课后作业。
课后作业：
(1)完成教材第79页“自我评价”。
(2)课下研究小灯泡的电阻，并记录灯泡电阻的特点，与定值电阻进行对比。

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