教案:初三物理电阻的测量
教学目标:
1. 掌握伏安法测电阻的原理;
2. 会正确使用滑动变阻器;
3. 学会选择合适的电路图进行实验;
4. 掌握实验数据的处理方法。
教学重点:
1. 正确使用滑动变阻器;
2. 正确处理实验数据。
教学难点:选择合适的电路图进行实验。
教学用具:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻各一个,导线若干。
教学过程:
一、导入新课
复习提问:欧姆定律的内容和数学表达式是什么?
学生回答:内容是:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。数学表达式是:I=U/R。
教师讲解:我们怎样来测定导体的电阻?这就是我们本节课要学习的内容。
二、讲授新课
1. 实验原理:R=U/I(欧姆定律的变形公式)
2. 实验步骤:
(1)按电路图连接电路,注意滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,并检查电路连接无误后,闭合开关S;
(2)移动滑动变阻器的滑片,改变电阻R两端的电压,测出几组电压、电流值;
(3)断开开关S,算出R的平均值。
教师提问:怎样根据实验数据算出R的阻值?算出的阻值是某一特定条件下的阻值还是实际值?
学生讨论并回答:算出的是电阻的平均值,由于实验中不可避免的存在误差,所以算出的值是电阻的实际值。
教师讲解:在实验中,为了减小误差,应算出多组数据,再取平均值。滑动变阻器在电路中的作用是改变电路中电流和R两端的电压,实现多次测量取平均值减小误差的目的。在实验中,滑动变阻器起到了非常重要的作用。
三、板书例题:例:某同学用伏安法测电阻,已知待测电阻约为10欧姆,电压表(3V)一个、电流表(0~0.6A)一个、滑动变阻器(0~5欧姆)一个、电源(6V)、开关各一个,导线若干。试设计出测量待测电阻的实验电路图和电路图中的元件符号。并画出实验电路图。
四、学生练习:课本第12页的“试一试”。
五、小结:本节课我们学习了伏安法测电阻的原理和实验步骤以及数据处理方法。通过实验我们要学会正确使用滑动变阻器并且会画实验电路图。
六、作业:课本第13页的“练一练”。
教学反思:本节课通过实验使学生更好的掌握了欧姆定律的应用和减小误差的方法。在实验中要让学生掌握正确的操作方法并且要养成良好的习惯。滑动变阻器在本节课中起到了关键的作用要让学生熟练掌握其使用方法。
教学目标:
1. 掌握电阻的测量原理和方法。
2. 学会使用伏安法进行电阻测量。
教学重点:
掌握电阻的测量原理和方法。
教学难点:
实验操作。
教学用具:
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线、开关。
教学过程:
1. 导入新课:通过前面知识的学习,我们已经掌握了欧姆定律,知道了电流、电压和电阻三个物理量之间的关系。那么如何测量一个电阻器的电阻呢?这就是我们今天要学习的内容。
2. 讲授新课:首先,我们需要用电压表和电流表分别测量出电阻两端的电压和通过它的电流。然后,根据欧姆定律的公式 R = U/I,计算出电阻的阻值。为了减小误差,我们可以通过改变电路中的电压和电流,进行多次测量,取平均值作为最终结果。在实验过程中,需要注意安全,避免触电事故。同时,还需要正确使用电压表和电流表,并注意电路的连接方式。
3. 实验操作:学生按照要求进行实验操作,并记录实验数据。教师巡视指导,纠正错误。
4. 数据分析:学生根据实验数据计算电阻的阻值,并与电阻器的标称阻值进行比较。教师对实验结果进行点评,强调实验误差来源。
例题:某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值,实验室提供以下器材:电源(电动势为3V,内阻为0.5Ω)、电流表(量程为0~3mA,内阻约为5Ω)、电压表(量程为0~3V,内阻约为5kΩ)、滑动变阻器(最大阻值约为5Ω)、开关和导线若干。请回答下列问题:
(1)在方框中画出该同学设计的测量Rx阻值的电路图(图略)。
(2)根据实验原理直接写出计算Rx阻值的表达式Rx = (用已知和测量的物理量表示)。
(3)该同学在实验中存在明显错误,导致测量结果偏大。请你指出该同学的错误所在并说明原因。
答案:(1)如图所示(略)。
(2)I = U/(Rg + Rv)Rx = U/I - Rv其中U为电压表的读数,I为电流表的读数。
(3)该同学在实验中错误地将电压表当作电流表使用了,导致测量结果偏大。因为电压表的分流作用使得电流表的读数偏大,从而使得Rx的测量值偏大。
教案:初三物理电阻的测量
教学目标:
1. 学会用伏安法测电阻的方法和步骤。
2. 学会根据实验数据,利用欧姆定律求电阻的表达式。
教学重点:
实验操作及数据处理。
教学难点:
实验电路的选择。
教学方法:
实验探究法。
教学用具:
学生实验器材:电源(4节干电池)、电压表、电流表、滑动变阻器各一个,导线若干,开关一个,小灯泡(约10Ω左右)一个。
教学过程:
一、导入新课
二、讲授新课
1. 实验原理:在电压不变的情况下,通过用电流表测量灯丝中的电流,用电压表测量灯丝两端的电压,利用电学基本公式可求出灯丝的电阻,从而进一步求出小灯泡的电阻。
2. 实验步骤:按电路图连接好电路;实验前应调节滑动变阻器,使电路中的电阻最大;闭合开关,改变小灯泡两端的电压,进行多次测量,记下几组对应的电流值和电压值;根据实验数据计算灯丝的电阻和灯泡的电阻。
3. 注意事项:连接电路时开关应断开;滑动变阻器滑片应移到阻值最大处;电压表应并联在灯泡两端;读数时注意量程的选择。
4. 讨论与交流:在实验中,有的同学发现当电压表示数为2.5V时,电流表的示数在0.2A~0.3A之间变化,为什么会出现这样的现象?原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。当灯泡正常发光时,温度很高,这时灯丝的电阻比它两端电压为2.5V时的阻值大得多。
例题:某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用的电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程,他使用的是“0~0.6A”这一量程做实验时,在不能估计被测电流的情况下,他为了防止烧坏电流表采用了______法。除了本题所涉及的测量方法外,你还能举出一种初中物理实验所使用的方法是______法(本题两空均选填“直接”或“伏安”)。
三、小结:本节课我们主要学习了伏安法测电阻的方法和步骤。
四、作业:课本第97页第1、2题。
常见问题:
1. 在实验中如何选择电流表和电压表的量程?答:在选择电流表的量程时,应考虑到电表的指针偏转角度和电表的损坏程度;在选择电压表的量程时,除考虑到指针偏转角度和电表的损坏程度外,还要考虑到电源电压。
2. 在实验中滑动变阻器的作用是什么?答:保护电路和多次测量取平均值减小误差。
3. 在实验中如何使用伏安法测电阻?答:在实验中应分别测量几组对应的电流和电压值,利用这些数据利用电学基本公式可求出灯丝的电阻和灯泡的电阻。
4. 在实验中为什么灯泡的电阻会随着温度的变化而变化?答:金属导体的电阻随温度的升高而增大,所以灯泡在正常发光时灯丝的温度很高,这时灯丝的电阻比它两端电压为2.5V时的阻值大得多。