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1、综合实践活动-测电阻专题教学设计（一） 伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻x的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出x的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。1原理：由欧姆定律推出 2电路图：（见图1）图13器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10）、滑动变阻器、导线。4注意点：连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）改变定值电阻（小灯泡）两端的电压和通过的电流。本实验中多次测量的目的是
2、：定值电阻：多次测出定值电阻求平均值，减小误差。小灯泡：测小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。5实验步骤：（1）根据电路图把实验器材摆好。（2）按电路图连接电路。（在连接电路中应注意的事项：在连接电路时，开关应断开。注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），定值电阻：改变电压表和电流表，多测几次数据，记录入表格，求出平均值实验次数电压U/V电流I/A电阻R/电阻平均值1121.532.5小灯泡：分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端
3、电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/1灯丝暗红12微弱发光1.53正常发光2.5同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度 升高。（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。6 分析与论证：展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？ 难点突破：（我们对比一个实验如图2：用电压表、电流表测定值电阻的阻值R）发现：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的
4、原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。）那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。（二）测电阻的几种特殊方法1只用电压表，不用电流表方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知的阻值。具体的作法是先用电压表测出x两端的电压为x；再用这只电压表测出定值电阻0两端的电压为0。根据测得的电压值x、0和定值电阻的阻值0，可计算出的值为：用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知的阻
5、值。具体的作法是先闭合1，读出电压表的示数为1，再同时闭合1和2，读出这时电压表的示数为。根据测得的电压值1、2和定值电阻的阻值0。根据分压公式可计算出的值：方法三：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图5所示的电路可以测出未知的阻值。具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数1；把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数2。根据测得的电压值1、2和定值电阻的阻值0，可计算出的值：以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻0，所以又叫“伏阻法”。2只用电流表，不用电压表方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的
6、电路可以测出未知的阻值。先后用电流表测出通过0和的电流分别为0、x，根据测得的电流值0、x和定值电阻的阻值0，根据分流公式可计算出的值为方法二：用图7所示的实验电路也可以测出未知的阻值。先闭合开关，读出电流表的示数为I1，再断开闭合，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值0。根据分流公式可计算出的值：方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知x的阻值。具体的作法：是先闭合开关S1，读出电流表的示数为I，再同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I、I2和定值电阻的阻值0。计算过程如下：设电源电压为
7、，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式(x+),可得I（x0）；当再同时闭合S1、S2，0被短路，这时有：I2x。联立解方程组得方法四：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图9所示的电路也可以测出未知的阻值。具体的作法：把滑动变阻器的滑片 P 调至A端，读出电流表的示数为IA，再把滑动变阻器的滑片P调至B端，读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值AB。同样可计算出的值：以上方法，需要测量两次电流，所以也叫“安安法”；根据所给器材有电流表和一个已知阻值的电阻0，所以又叫“安阻法”。总之，用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。
8、在缺少器材（电流表或电压表）的情况下，我们可用间接的方法得到电压值或电流值，仍然可以测量电阻的阻值。因此，在进行实验复习时要特别重视原理的理解，这是实验设计的基础。3等效替代法方法一：用图10所示的电路也可以测出未知的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I，再将 S 扳到B时，调节R0（电阻箱）的电阻，使电流表示数仍为I，即RX=R0。 方法二：若只有一只电压表和电阻箱，则可用替代法测电阻的阻值，如图11所示。先合上开关S1，把单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的阻值，使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0，则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。等效法虽然也有一块电压表或一块电流表，但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流，而是起到标志作用。
