教科版选修3-1第二章 直流电路2 电阻定律教案

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（2）了解欧姆表的基本构造，简单原理和测量电阻的方法。
教 具：万用表一个，电阻若干
课时安排：伏安法1课时；欧姆表法1课时.
教学过程：
引入新课：电阻值是导体的一个重要特性，测量导体的电阻值有很多用途，我们发展了许多测量电阻值的方法。现在只介绍其中的两种方法：伏安法和欧姆表法。
新课教学:
1.伏安法:
(1)一般地说,一个物理量的定义就告诉了我们测量它的方法.伏安法测电阻是根据电阻的定义来的.
设 问: 电阻是如何定义的? (要求学生回答R=U/I)
说 明: 根据定义可知只要测出电阻两端的电压UR和通过电阻的电流IR就可以算出电阻值Rx=UR/IR..这种测量电阻的方法叫做伏安法.(注意:用符号UR,IR是为了准确表达电阻上的电压和电阻中通过的电流)
(2)具体测量时应在待测电阻Rx上加一电压,再用伏特表,安培表测电压,电流.(引导学生画出图甲和图乙所示的两种测量电路)
指 出:（甲）图叫安培表外接法，
（乙）图叫安培表内接法。
说 明： 我们认为待测电阻值就等于电压表读数
与安培表读数之比.
设 问: （甲）（乙）两图测量的电阻值相同吗?
引导学生讨论,总结讨论结果时明确下述问题.
按照定义Rx=UR/IR
但实际上电压表,电流表都有一定的电阻.对(甲)图,伏特表指示的电压UV等于电阻两端的电压UR,即UV=UR.安培表指示的电流IA等于通过电阻和伏特表电流之和,即IA=IR+IV.故(甲)图测得的电阻值Rx甲=UV/IA=UR/(IR+IV)＜待测电阻的真实值Rx=UR/IR 即RX甲＜Rx.
对（乙）图,伏特表指示的电压UV等于电阻和安培表的电压之和,即UV=UR+UA.安培表指示的电流等于通过电阻的电流,即IR=IA.故（乙）图测得的电阻值Rx乙=UV/IA=(UR+UA)/IR＞电阻的真实值Rx 即Rx乙＞Rx.
设问(甲) （乙）两图的测量都有误差,为了减小误差我们应该选(甲)图还是选（乙）图的电路来测量呢?
要求学生根据上述思想得到结论:
RX＜＜RV时：用(甲)图电路测量误差小,且总是偏小.
RX＞＞RA时：用（乙）图电路测量误差小,且总是偏大.
(3)例题分析:
设已知伏特表电阻RV=5000欧,安培表电阻RA=0.2000欧
①待测电阻RX约为几欧,应采用哪个电路图来测理电阻?( 甲 )如电压表示数为2.50伏,电流表示数为0.50安,则Rx的测量值是多少?( 5.0欧 )RX的准确值是多少?( 5.01欧 )
②若待测电阻RX约为几百欧,应采用哪个电路图来测量?( 乙 )如电压表示数为16.0伏,安培表示数为0.080安.求RX的测量值和准确值( 200欧；199.8欧 )
作 业：《高二物理》P62（1）（2）
2．欧姆表
提出：伏安法测电阻的缺点除了测量原理上带来的误差外，还要同时应用两个电表：电压表和安培表，也不方便.实际中常用欧姆表粗测电阻值.
(1)欧姆表测电阻的原理:是闭合电路欧姆定律.
如图所示:I=ε/(r+Rg+Rx).如已知电池电动势ε,内电阻r,电流表内阻Rg,则只要测电流I就可算出待测电阻值Rx.
(2)欧姆表的基本构造:
如图所示:电池(ε,r)与电流表(Rg),可变电阻(R)串联.红表笔接电池负极
黑表笔通过R,Rg接电池正极.
Ⅰ:红黑表笔短路时 Rx=0,调整R使电表满偏.Ig=ε/(Rg+r+R)
电流表指针满偏时 表明Rx=0
我们把Rg+r+Rx叫欧姆表的中值电阻R内
Ⅱ:红黑表笔不接触时
I=0指针不发生偏转,即指着电流表的零点. Rx=∞
Ⅲ:红黑表笔间接上待测电阻Rg时
电流I=ε/Rg+R+r+Rx 已知ε和R内,测出I就可算出Rx
Rx改变,I随着改变.可见每一个Rx值都有一个对应的电
流值I.如果我们在刻度盘上直接标出与I对应的电阻Rx
的值,那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可
以从表盘上直接读出它的阻值.
说明:欧姆表的刻度值与伏特表和安培表不同.欧姆表是反刻
度的.指针满偏时Rx=0,指针不动时Rx=∞；欧姆表的刻度不
均匀.
(3)使用方法:
选择合适档位: 根据Rx的估计值选择合档位使指针在中点附
近,这样测量值精确些.(改变中值电阻)
调 零: 红黑表笔短路,调整调零电阻使指针满偏.
测量 读数:
说明:用欧姆表来测电阻是很方便的,但是电池用久了,它的电
动势和内电阻都要变化,那时欧姆表指示的电阻值,误差就相
当大了,所以欧姆表只能用来粗测电阻.
用欧姆表测量电阻时,一定要使被测电阻同其它电路脱离开.
作 业:预习《高二物理实验报告》练习用多用电表测量电阻