高中物理教科版选修3-12 电阻定律教案设计

电阻的测量

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

（1）了解用伏安法测电阻，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差，懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的。

（2）会根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

（3）知道欧姆表测电阻的原理。

2．引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

3．培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

1．重点是使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

2．难点是误差的相对性。

三、教具

电压表，电流表，测电阻的示教板。

四、主要教学过程

（一）引入新课

我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，是不是简单的重复呢？大家可以回想一下，当初做实验时的情况，把两个示数相除，再多次平均即可，那你们有没有想过，这样得到的就是电阻的真实值吗？不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。

（二）教学过程

一、伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻，而电压表也并不是电阻无穷大，用这样的表去测量电阻，会对测量结果有什么样的影响？

1．原理：利用部分电路欧姆定律R=U/I=Uˊ/Iˊ=U″/I″

我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义，那么接入时无非两种接入方法，那么电路应如何？请同学们画出。

2．电路：

如果是理想情况，即RA→∞,RV→∞时，两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题，实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值？测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小？

二、欧姆表

伏安法测电阻比较麻烦，实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻，关于欧姆表的构造，先请同学们看书。

以上画出的是简单的示意图。借助电流表显示示数，测电阻不同于测电流、电压，表内本身含有电源，表盘上本身刻定的是电流值。试想，在两表笔间接入不同的电阻时，电路中的电流强度会随之发生改变，且一个阻值对应一个电流值，即指针偏在某一位置，所以可知：

1. 原理：闭合电路欧姆定律I=E/（R+r）
2. 刻度的标定：

1. 两表笔短接，调R0，使Ig=E/（Rg+R0+r）刻出“0”；
2. 两表笔断开，指针不偏，刻出“∞”
3. 任意加上Rx，I= E/（Rg+R0+r+Rx）在指针偏转到的位置，刻出“Rx”；
4. 若是正好是Ig/2呢？应有Ig/2= E/（Rg+R0+r+Rx），对照*式不难看出此时Rx= Rg+R0+r，是此时的欧姆表内阻，也称中值电阻。

拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程，同时说明：

1. 红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、�”极统一，即电流流入的为正极，电流流出的为负极。
2. 由于I与Rx并不是简单的反比关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从右向左，刻度越来越密。

1. 使用欧姆表的注意事项：（请同学回答并总结出）

1. 测电阻时，要使被测电阻同其它电路脱离开。
2. 欧姆表一般均有几挡，而且使用时间长了，电池的E、r均要发生改变，所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。
3. 每次使用后要把开关拨到OFF挡或交流电压挡的最大量程。

由此也可以看出，利用欧姆表测电阻仅是粗测而已，在此基础上，应再利用伏安法测量才会比较准确。

（三）课后小结

1. 伏安法测电阻虽然比较准确，但是无论采用哪种连接方法均会给测量带来误差，这是测量方法本身存在的问题，应属系统误差。
2. 为了使测量误差尽量小，应选用合适的连接方法，可在用欧姆表粗测的基础上选取。

1. 说明

内外接法讲解时采用对照的方式可以加深理解。