沪科版物理九年级上册教案15.3 伏安法测电阻

第十五章探究电路第三节“伏安法”测电阻★【知识与技能】1.具有初步的实验操作技能，会使用电流表和电压表测电阻．2.会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告．★【过程与方法】有在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识．初步培养提出问题的能力．★【情感、态度与价值观】1.激发对科学的求知欲，激励探索与创新的意识．2.培育实事求是的科学态度．★【重点】培养学生的探索精神，实验电路的设计、连接以及在测量过程中对兴趣的培养．★【难点】实验器材的选择是正确使用，电路的故障和处理方法．【教学过程】情境导入小米维修收音机时从电子商店买了一个100欧的电阻，他买的电阻合格吗？如何判断？合作探究探究点一：“伏安法”测电阻提出问题欧姆定律I＝U/R可变形为R＝U/I，这可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比？如图所示，要知道这个导体的电阻，需要知道哪几个物理量？采用哪些测量器材？采用什么方法和步骤？怎样才能减小误差？实验原理根据欧姆定律I=U/R，推出R=U/I． 实验器材干电池（3节）、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线．教师演示投放实物图，讲解连接电路应注意的事项．讨论交流测量出定值电阻的阻值，需用电压表测出定值电阻两端的电压，用电流表测出通过定值电阻的电流，再用欧姆定律的变形公式R＝U/I计算出定值电阻的阻值，所以其实验原理是欧姆定律．这种测量电阻的方法叫作伏安法．实验方案（1）按电路图连接实物电路；（2）检查电路无误后，将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置；（3）合上开关，移动滑动变阻器的滑片．改变待测电阻两端的电压，测出通过待测电阻的电流和待测电阻两端的电压，并分别记入表格中；（4）分别计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值即为待测电阻的阻值．教师强调（1）连接电路时，开关要断开；（2）电流表串联、电压表并联，电流从“+”接线柱流入、“-”接线柱流出，选择合适的量程；（3）滑动变阻器要“一上一下”地接入电路，闭合开关前，滑片置于最大阻值．拓展提升多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度．“多次测量求平均值”，这是我们在物理实验中经常要用到的方法．探究点二：只有电流表，测电阻提出问题只有电流表没有电压表，能测出导体的电阻吗？实验原理并联电路各支路两端的电压相等．实验器材干电池、开关、导线、电流表两只、定值电阻（已知阻值R0）一只． 实验方案如图所示电路图连接电路，电流表选择合适量程，闭合开关后分别读出两表的示数分别是I1、I2．交流讨论由于在并联电路中各支路两端的电压相等，所以有：I1R0=I2Rx，则：Rx=I1R0/I2．实验原理电源电压相等．实验器材干电池、开关、导线、电流表一只、定值电阻（已知阻值R0）一只．实验方案如图所示电路图连接电路，电流表选择合适量程，读出开关闭合前后电流表的示数分别是I1与I2．交流讨论开关闭合前R0与Rx组成串联电路，电流表测的I1为串联电路的电流；开关闭合后，电路中只有Rx，电流表测的I2为Rx的电流，由于开关闭合前后电源电压不变，所以：I1(R0+Rx)=I2Rx，解得：Rx=I1R0/(I2-I1)．探究点三：只有电压表，测电阻提出问题只有电压表没有电流表，能测出导体的电阻吗？实验原理串联电路电流处处相等．实验器材干电池、开关、导线、电压表两只、定值电阻（已知阻值R0）一只．实验方案如图所示电路图连接电路，电压表选择合适量程，闭合开关后分别读出两表的示数分别是U1、U2． 交流讨论由于在串联电路中各处的电流相等．所以有：U1/Rx=U2/R0则Rx=U1R0/U2．实验原理串联电路中电流处处相等．实验器材干电池、开关、导线、电压表一只、定值电阻（已知阻值R0）一只．实验方案如图所示电路图连接电路，电压表选择合适量程，读出开关闭合前后电压表的示数分别是U1、U2．交流讨论开关闭合前R0与Rx组成串联电路，电压表测的U1是Rx两端的电压；开关闭合后R0被短路，电压表测的U2是Rx的电压也是电源电压．在串联电路中，由于流过R0与Rx的电流相等，即：U1/Rx=(U2-U1)/R0．所以：Rx=U1/R0/(U2-U1)．归纳总结测未知电阻的基本方法就是伏安法．用电压表测导体两端的电压，用电流表测通过导体的电流，然后利用欧姆定律（准确地说是欧姆定律的变形公式R=U/I）求出这段导体的电阻．但不管怎么变，其基本原理还是要参照这个欧姆定律的．【练习设计】完成本课对应训练．教学视频见课件．