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1、2022年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三4.2《多用電表的原理與使用》 WORD教案1
【教學(xué)目的】
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。會根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用哪一種接法,選用什么規(guī)格的儀器。
2、知道歐姆表測電阻的原理。會根據(jù)電阻的約略值選擇合適的檔位來測量電阻
【教學(xué)重點(diǎn)】
重點(diǎn)是伏安法測量中的誤差分析和歐姆表測電阻時(shí)的檔位選擇
【教學(xué)難點(diǎn)】
難點(diǎn)是萬用表的歐姆檔測電阻時(shí)的調(diào)零和檔位的選擇
【教學(xué)媒體】
電壓表,電流表,測電阻的示教板,萬用表
【教
2、學(xué)安排】
1. 伏安法測電阻: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。
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。
如果是理想情況,即RA→0,
3、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研究對象的哪個值?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
2.
4、多用電表:
前面我們已經(jīng)知道了伏特表和安培表都是由同一個表頭串聯(lián)或并聯(lián)得到的。其實(shí)我們也可以用這個表頭結(jié)合電源和一些定值電阻利用表頭電流顯示出接入的電阻值。這會比伏安法測電阻簡單一些。這樣的表在不同的選擇時(shí)可以測電壓,電流也可以測電阻,稱為萬用表(多用電表),其中測電阻的部分稱為歐姆表。關(guān)于歐姆表的構(gòu)造,先請同學(xué)們看書P73/圖4-11。
當(dāng)開關(guān)撥至5檔時(shí)即為測電阻。電路簡圖如右上圖所示。
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,且一個阻值對應(yīng)一個電流值,即指針偏在某一位置。所
5、以可以知道刻度的標(biāo)定如下:
u 兩表筆短接時(shí),電路總電阻為Rg+R0+ r,測量部分阻值為零,電流為最大值Ig,指針滿偏,刻出“0”
u 兩表筆斷開時(shí),電路斷路,電阻為∞,電流為零,指針不偏,刻出“∞”;
u 兩表筆中接入某電阻,若指針半偏,則I = Ig/2,對照閉合電路歐姆定律不難看出此時(shí)Rx=Rg+R0+ r,接入的電阻值恰好等于此時(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
6、右向左,刻度越來越密。
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,每一擋的R0都不相同,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。
3. 實(shí)驗(yàn)——練習(xí)使用多用電表。
(1)觀察電表,討論與交流觀察結(jié)果——內(nèi)容按書P75
(2)用多用電表測220V交流電和干電池的電動勢(直流)
(3)用多用電表測定值電阻,50Ω,300Ω,4KΩ,小燈泡的常溫電阻,人體兩手間的電阻。
4. 歸納本節(jié)要點(diǎn):
(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。
(2) 歐姆表的測量中每換一次檔都要重新做一次電調(diào)零。要選擇適合的倍率,使指針偏轉(zhuǎn)大約在中值電阻附近。
(3) 所有表檔的接線都應(yīng)保證電流的紅進(jìn)黑出。
【課后作業(yè)】
教材全練P51-52
【課后反思】