2019-2020年八年級物理新人教版測量小燈泡的電阻 知識要點.doc
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2019-2020年八年級物理新人教版測量小燈泡的電阻 知識要點 用電壓表測出電壓,用電流表測出電流,實驗電路圖1所示,再根據(jù)歐姆定律算出電阻值的方法,叫做伏安法。 實驗目的:學習用伏安法測量電阻的電阻值。 實驗原理:歐姆定律的變形公式R=U/I。 實驗器材:電流表、電壓表、開關、電源、導線、滑動變阻器。 圖1 圖2 實驗電路圖:如圖2所示 實驗步驟: (1)按電路圖連接電路、連接電路時開關應是斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片應放在最大電阻值的位置。電壓表和電流表的正負接線柱要連接正確(這三個實驗習慣要注意)。 (2)檢查電路連接無誤后,閉合開關;調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變被測電阻兩端的電壓.觀察電壓表的示數(shù)(如何實現(xiàn)三次測量);將三組電壓和電流的對應值填入實驗記錄表格中。(你知道為什么要測量三次嗎) (3)根據(jù)記錄的三組數(shù)據(jù)分別計算出未知電阻的三個值,再算出平均值。 2、學習方法導航 用伏安法測量電阻是一個重要的實驗,實驗中要綜合應用多種電學儀器,應以嚴謹?shù)膽B(tài)度、細致的操作完成這個實驗。(這是我們應該掌握的實驗的基本步驟) (1)首先自己設計電路圖(這是實驗中的首要問題) (2)根據(jù)實驗設計,選擇實驗器材,同時要重溫電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。 (3))按照電路圖連接電路,注意接線應有序進行,實物接線應和電路圖一致.接線時,開關要斷開,再根據(jù)實驗需要接成通路、開路。每次讀數(shù)后,開關要及時斷開(這是常見的考點) (4)實驗中需要測量三組數(shù)據(jù),這只要改變變阻器的滑片位置,開始時,滑片應置于最大阻值位置,實驗時,將它的阻值逐漸由大向小調(diào)節(jié),并盡量選擇電流的讀數(shù)只有1位小數(shù)的數(shù)值,以便于計算。 例1下面是某同學擬出的一份實驗報告: 實驗報告 實驗目的 測量電阻Rx的電阻值 實驗原理及電路圖 歐姆定律 實驗步驟 (1)按照電路圖連接電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電路中的電阻較大; (2)接通開關S,讀出電流表和電壓表的示數(shù); (3)根據(jù)測量的電壓、電流值算出Rx的阻值。 實驗記錄 電壓(V) 電流(A) 電阻(Ω) 2.8 0.4 實驗討論 略 試回答下列問題: (1)本實驗報告不夠完整,應添上的基本項目是:①_____________; ②________________________________________。 (2)從“實驗步驟”看,主要缺陷是:____________________________. (3)滑動變阻器在實驗中所起的作用是:①_____________;②_____________。 (4)假如該同學實驗時,剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動最大刻度,其原因可能是: ①___________________;②___________________。 (5)就該同學的電路圖而言,假若電壓表的電阻不是很大,則電阻值的測量結果將______,(選填“偏大”“準確”“偏小”) 其原因分析如下:__________________________________。(實驗報告要注意完整) 思路導航:這是一道全面考查“伏安法測電阻”的實驗題,從實驗報告、實驗步驟、線路故障排查到測量誤差分析都進行了考查.答好這道考題的關鍵是平時要真做實驗,而不是“黑板上做實驗”。 解:(1)①實驗器材;②實驗結論(為減小誤差應多次測量求平均值)。 (2)沒有多次測量求平均值。 (3)①保護電路;②改變R兩端的電壓及電流,以便多次測量。(要記住這里變阻器的作用) (4)電源電壓偏高;電流表的量程選擇過??;Rx與R同時短路。 (5)偏小。原因是:這個電路中,電壓測量的是電阻兩端電壓的“真值”,而電流表測量值是電阻中的電流與電壓表中電流之和,由R=U/I計算可知R測<R真。 例2如圖1所示是某同學設計的四個伏安法測電阻的電路圖,你認為正確的是 圖1 思路導航:根據(jù)歐姆定律的轉換式R=U/R可知,要測出電阻的值,就要測出它兩端的電壓和對應的電流,圖A中,很明顯電壓表、電流表的位置接反了;圖B中,電流表測的是通過電阻R中的電流,但電壓表測的是電源電壓,不是電阻R兩端的電壓;圖D連接正確。答案選D。 點評:本題考查了學生對伏安法測電阻原理的理解,實驗中需要測量哪些物理量,及測定電阻的正確的電路圖。 例3在測定某導體電阻的實驗中: (1)若已有的器材是:導線、開關、待測電阻、電壓表、電流表,則還應該補充的器材是:______和______。 (2)本實驗的原理是__________________________________。 (3)做完實驗后,要拆除電路,清理器材。為了防止在拆除電路的過程中因短路而造成有關電路元件(特別是電源)的損壞,首先應斷開______,然后拆除______相連接的導線,最后拆除其余的連接導線。 思路導航:(1)電學實驗電路中,必不可少的器件是電源,否則實驗無法進行,所以,器材中缺少電源.為了減小實驗的誤差,要多次測量,需要改變電路中的電流和待測電阻兩端的電壓,所以還需要一個滑動變阻器;(2)歐姆定律;(3)斷開開關后,電路為斷路,電路中無電流通過,這樣可防止由于短路造成的電路元件的損壞;即使開關斷開,但和電源兩極相連的部分仍有可能造成短路故障,為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,所以,斷開開關后,接著應先拆除和電源兩極相連接的導線。 點評:本題主要考查電學實驗的基本操作及實驗報告應填寫的具體內(nèi)容。 例4用圖2所示的器材測一個未知電阻。(阻值約為10 Ω) 圖2 (1)在電路圖(a)的○內(nèi)標上電流表或電壓表的符號和正、負接線柱。 (2)按電路圖在圖(b)上用筆畫線代替導線連接電路。(滑動變阻器的滑片向右滑動時,電壓表的示數(shù)變?。? 思路導航:根據(jù)電壓表、電流表連接時電壓表要并聯(lián)(這是實驗注意點,應該記住!)在電路中,電流表要串聯(lián)(這是實驗注意點,應該記住!)在電路中,所以(1)答案如圖3(a)。連接實物圖時,要考慮到以下幾個方面①電壓表、電流表的量程;②滑動變阻器的正確連接。本題中,電源由兩節(jié)干電池串聯(lián),電壓最高為3 V,所以電壓表選0~3 V的量程,又因為待測電阻約10 Ω,故電路中的電流根據(jù)I=U/R可得約為0.3 A,不超過0.6 A,所以電流表選擇0~0.6 A的量程。變阻器的滑片向右滑動時,電壓表的示數(shù)減小,所以變阻器連入電路中的電阻增大,變阻器的A、C(或D)接線柱接入電路.答案如圖3(b)。 圖3 方法指導:連接實物圖時,不但要注意電壓表、電流表的連接方法,更要注意量程的選擇;滑動變阻器的連接要根據(jù)題中的要求。解答有關伏安法測電阻的有關問題,首先根據(jù)實驗原理確定需要測定的物理量,再根據(jù)需要測定的物理量,選擇合適的實驗器材,連接恰當?shù)碾娐?。有時還要運用串并聯(lián)電路電壓、電流的特點進行輔助計算,才能求得所要測定的電阻的阻值。 3、學習目標盤點 1.理解用伏安法測量電阻的原理。 2.會用電壓表、電流表測電阻。 4、教學建議 本節(jié)實驗采用轉換法測電阻,可采用探究式教學模式組織教學,因為實驗的電路,測量的物理量、步驟基本同探究電流與電壓的關系相同,所以可以完全放手給學生,讓學生按照探究的步驟進行測量,充分發(fā)揮學生的主體地位。教師在其中充當優(yōu)秀學生的角色即可,具體方法可采用小組討論,相互交流,相互提問找問題等形式進行。 “想想議議”旨在培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。使學生對知識,不僅要知其然,而且還要知其所以然,要通過學生的討論,辯論等形式,自己解決。 “動手動腦”學物理中3、4兩題,可通過實驗在課堂上讓學生解決。第4小題電流內(nèi)接和外接兩種形式,電路的系統(tǒng)誤差電流表外接比內(nèi)接小,但兩種情況下系統(tǒng)誤差都較小,所以兩種測量結果相差不大,無須比較。 5、教材分析 理解“電阻是導體本身固有屬性,與導體兩端的電壓及通過導體的電流無關。”這一感念是初中物理教學中的一個教學難點,也是今后物理電學計算解題的關鍵橋梁。如果在本次實驗中只讓學生完成“用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻”的探究實驗,由于燈絲電阻隨溫度變化,導致改變通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓,小燈泡的燈絲電阻也隨之產(chǎn)生改變的實驗現(xiàn)象,會給學生的概念、知識的形成與建構,以及今后的物理知識的學習帶來不必要的誤導和知識混亂?!坝秒娏鞅砗碗妷罕頊y量定值電阻的阻值”與“用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻”兩個實驗的原理、待測量物理量、電路圖基本相同,只需稍做改動,就能在不多的時間內(nèi)完成這兩個實驗。引導學生通過相關實驗現(xiàn)象的類比,激發(fā)學生思維、探究實驗、交流、協(xié)作的欲望和需要,引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,深入探究現(xiàn)象的本質(zhì),進行知識的合理演繹拓展,加深學生對物理知識的理解,能有效提高學生分析、演繹、應變及應用的能力,提高學生知識類比遷移、綜合應用知識的靈活度。- 配套講稿:
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