特殊方法测电阻专题设计
初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)
初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)特殊方法测量电阻、电功率一、无滑动变阻器的实验设计1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0,测量未知电阻Rx阻值,图8中可实现测量R阻值的正确电路图是2.某同学在没有电压表的情况下,利用电流表和已知阻值的定值电阻R,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()3.某同学在没有电压表的情况下,只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()4.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是()(3)写出待测电阻R x的表达式(用已知量和测量量表示)。
7.15中考24.(6分)某同学要测出一个电压约为40V 的电压电压(电压保持不变),可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0-15V);四个阻值已知的电阻,分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ);一个开关及若干导线,请合理选择器材,设计一个实验精确测出电压电压。
要求:(1)画出实验电路图(2)写出实验步骤及所需测量的物理量(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)8.(2017中考)24.现有一个阻值为20 Ω 的定值电阻R0,一个电压约为 15 V 的电源,一个量程为 0~1 A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。
请你利用上述器材设计实验,测出约为 10 Ω的未知电阻Rx的阻值。
要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
单刀双掷开关简介小资料实物图: 符号:使用方法:单刀双掷开关由动端“刀”和不动端“1”“2”两个触点组成,使用时可将“刀”掷向“1”或“2”触点,起到双控的作用。
二、有滑动变阻器(无电流表)1.测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压2.5V ,额定功率约1.5W ,一个蓄电池(电压约6V )。
特殊方法测量电阻
用所给器材测出未知电阻R的阻值X(要求:画出导线若干、未知电阻RX一、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、定值电阻R、实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)方法1方法2方法3实验步骤:实验步骤:实验步骤:1、闭合SS,先测出干路电流I;,先测出干路电流II1、闭合S,先测出R的电流;;1、闭合1112、拆下电流表,接到支路上,测、拆下电流表,接到支路上,测22、拆下电流表,接到另一个支路出出R的电流IR的电流I。
的电流上,测出RI 。
22X2X表达式:表达式:表达式:方法方法45 方法6实验步骤:实验步骤:实验步骤:I;读出电流表示数1、SI1、S断开时,读出电流表示数;断开时,I1、S断开时,读出电流表示数;111。
读出电流表示数、S 。
读出电流表示数S 2、闭合时,I闭合时,I 2。
I 闭合时,、 2 S读出电流表示数222表达式:表达式:表达式:19方法8 7 方法方法(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。
如上图)(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀实验步骤:实验步骤:单掷开关代替。
如上图)a时,读出电流表示数I实验步骤:;3.S S1、断开时,读出电流表示数I;接11。
读出电流表示数;时,读出电流表示数I2、S闭合时,读出电流表示数I。
I4. S接b时,1.S接a221读出电流表示数2. S接表达式:b时,I。
表表达式:2达式:导线若干、未知电阻R的滑动变阻器、二、所给器材:电源(电压未知)、开关、电流表、最大阻值为R(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)X说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法如前一题。
根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。
实验步骤:滑动变阻器滑片滑到a端时,读出电流表示数I;1、1I。
2、滑动变阻器滑片滑到b端时,读出电流表示数2表达式:(要求:画出实验电电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R 三、所给器材:电源(电压未知)、开关、X路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)说明:变阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用,也可以当滑动变阻器来使用,当然要更关注用等效替代法来解此题(见下面的三种方法)32方法方法方法1:实验步骤:实验步骤:实验步骤:1S0、把变阻箱调到时,读出电流表示数、时,读出电流表示数、1S接aI S接aI Ω时,闭合,1 b S 2、接时,调变阻箱,使电流b S 2、接时,调变阻箱,使电流I读出电流表示数;闭合时,调变阻箱,使电流I 表示数的示数也为、2。
特殊方法测电阻 物理九年级上学期
流表的示数为0.5 A,利用此数据计算出R1的阻值是
1
2
3
4
5
5
Ω。
(2)小红在没有电流表的情况下测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙
所示,她的操作如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片调到最左端,记录电压表的示
数为3 V。
②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示
数为1 V。
③R1的阻值为
R2
案,电路如图丁所示。R0为定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量
步骤如下:
①当只闭合开关S1时,电流表读数为I1。
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
③待测电阻Rx=
− R0
(用已知和测出的物理量R0、
I1、I2表示)。
1
2
3
4
5
5. (2023·甘肃兰州)学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计
(用含有R2的代数式表示)。
1
2
3
4
5
(3)小华同学在没有电压表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路
如图丙所示,他的操作如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片调到最左端,记录电流表的示数为
I1。
②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电流表的示数为I2。
③R1的阻值为
−
(用含有I1、I2、R2的代数式表示)。
移动滑片P,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近电源电压,则
电路中存在的故障可能是
Rx断路
1
2
(选填“Rx短路”或“Rx断路”)。
3
4
5
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻的Rx的I
23《特殊方法测电阻及电功率》专题教案
特殊方法测电阻及电功率 专题教案学习目标:1、理解特殊方法测电阻、电功率的实验原理和方法,会设计电路图。
2、能够快速的采集实验数据并准确的根据实验数据列出电阻、电功率的表达式。
3、提高学生分析、设计电路的能力。
方法指导:测电阻、测功率方法有一般方法和特殊方法。
其原理是R=U/I 、P=UI 。
一般方法就是我们熟悉的伏安法,特殊方法是只给出电流表或电压表和阻值已知的定值电阻,然后运用欧姆定律算出电流或电压,再通过串、并联电路的特点,进行电流、电压的等量代换,想法设法测出电阻或电功率。
常用的特殊方法有伏阻法(双伏、伏关)、安阻法(双安、安关)以及等效替代法。
解题时,首先要看所给的实物图里有什么表,有几个开关,确定测量方法;其次再看电路是否完整,连线时要连接先主干电路,然后再连接电表和开关。
尤其要注意实物图中的“公共线”。
类型一:特殊方法测电阻1.(2009.22)在测量阻值约为5Ω的定值电阻R x 的实验中,小明和小亮用图13所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是 和 。
(3)改正错误后,小明改变R x 两端的电压和电流.两次测得的电阻值分别为R 1=5.1Ω,R 2=5.3Ω。
第三次测量时.电流表的示数为0.5A ,电压表的示数如图14所示,则R 3= Ω,实验测得值应为R x = Ω。
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R 0和一个单刀双掷开关.设计了如图15所示的电路。
测量时.闭合S 1,将S 2拨到l .电流表的示数为I 1;将S 2拨到2,电流表的示数为I 2,小亮说待测电阻R x = I 1/ I 2 · R 0。
小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是相应字母表示:(i) ;(ii) ;③R x= (用已知量和测量量表示)。
九年级物理 特殊法测电阻专题拓展
专题21 特殊法测电阻题型一单安法测电阻1.小潭同学做测量电阻实验时,设计了图的电路,用来测量接入1、2两点间导体的电阻,已知电源电压为6V。
(1)将1、2两点直接连接,电流表示数刚好达到最大测量值,则电阻R为________Ω;(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.2A,则Rx的阻值是______Ω。
2.学习了欧姆定律之后,老师请同学设计一个测未知电阻Rx的电路,其中一个同学设计的电路如图所示,R0为已知阻值的电阻,当S闭合,S1断开时,电流表读数为I;当S、S1都闭合时,电流表读数为I1(1)请写出R x的表达式;(2)请任选器材,设计一种不同于该组同学设计的测量电路,画出电路图;(3)比较两个电路图,说一说你设计的电路图的优缺点。
3.小明同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为6V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,标有“R M 1A”的滑动变阻器最大阻值R M标识不清,还有符合测量要求的电压表和电流表各1只,开关1只,导线若干。
(1)请根据实验需要将图甲所示实物电路连接完整,并使滑动变阻滑片P目前位置处于最大阻值状态(要求:导线不允许交叉);______(2)小明分别将定值电阻5Ω,10Ω,15Ω连入电路,由三组数据绘制出I﹣R图像如图乙所示。
由图像得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;(3)为了验证上述结论,小明继续实验:当接入20Ω后,滑动变阻滑片P移到最大位置仍不能达到控制的电压,此时电流表读数是0.15A,则滑动变阻器的最大阻值R M=______Ω,为了能够完成5次完整探究,小明可以将______(选填“5Ω”或“10Ω”、“15Ω”)和滑动变阻器______联起来;(4)为测量R x阻值,小明改装了实验电路(图丙),电源电压不变,定值电阻R1已知。
实验步骤如下:①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1;①闭合开关S 和S1,记录电流表示数I2;①通过分析,图丙中(1)和(2)两个实验电路______能达到测量目的。
专题:特殊方法测电阻(解析版)
专题训练:特殊方法测电阻的测量题型总结►类型一伏阻法测电阻--------所需条件(电压表和已知阻值的定值电阻)1.用电压表和已知阻值的电阻R 0测未知电阻R x 的阻值,在测量时,如图1所示,将待测电阻与已知阻值的电阻串联,用电压表V 1测出已知阻值的电阻R 0两端的电压U 1,用电压表V 2测出R x 两端的电压U 2,则通过R 0的电流I =________,可得R x =________。
解:根据电路图可知R 0、R x 串联,已知条件有:R 0两端的电压U 1,R x 两端的电压U 2,阻值的电阻R 0则根据分压规律有:00R R U U x x 即012R R U U x 所以:待测电阻的阻值102U R U R x 2.用电压表和已知阻值的定值电阻R 0测未知电阻R x 的阻值。
在测量时,如图2所示,闭合开关S 1、S 2,电压表示数为U 1;断开开关S 2,闭合开关S 1、S 3,电压表示数为U 2,则R x 的表达式为R x =________。
解:根据电路图可知R 0、R x 串联,闭合开关S 1、S 2,电压表测R x 两端的电压,电压表示数为U 1断开开关S 2,闭合开关S 1、S 3,电压表测电源两端的电压,示数为U 2已知条件有:R x 两端的电压U 1,电源电压U 2,定值电阻阻值的电阻R 0图1则根据分压规律有:00R R U U x x 即0121R R U U U x 所以:待测电阻的阻值1201U U R U R x 3.小明利用一个电压表和一个已知阻值的定值电阻R 0,设计了如图3所示的电路,测量未知电阻R x 的阻值,请在空格内将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S 、断开S 1,读出电压表示数为U 1;(2)闭合开关S 、S 1,读出此时电压表示数为U 2;(3)请用R 0及测量值U 1、U 2来表示R x 的表达式:R x =________。
R 0解:根据电路图可知R 0、R x 串联,应用欧姆定律变形式求电阻R x闭合开关S 、断开S 1,电压表测R x 两端的电压,电压表示数为U 1闭合开关S 、S 1,电压表测电源两端的电压,示数为U 2已知条件有:R x 两端的电压U 1,电源电压U 2,定值电阻阻值的电阻R 0则两端的电压R 0:120U U U :通过R 0的电流:012000R U U R U I 则通过R x 的电流:0I I x 所以:待测电阻的阻值:12010121U U R U R U U U I U R x x x4.小明学习了欧姆定律后,利用一块电压表和一个阻值为R 0的已知电阻,测量未知电阻R x 的阻值。
(优)精品导学案 特殊方法测电阻
第2课时特殊方法测电阻【学习目标】1、知道测量电阻的特殊方法有:伏阻法、安阻法、等效替代法及其实验原理、2通过解决特殊方法下电阻测量的问题,体会灵活运用欧姆定律解决问题。
3、通过运用欧姆定律解决实际问题,体验物理规律与生活实际的密切联系。
【复习巩固】1.欧姆定律的公式及其变形。
2.串联电路的电流特点:3、并联电路的电压特点:3、给你一个未知阻值的电阻,你将如何测出它的电阻?【合作探究一】伏阻法运用电压表(无电流表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电压表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路步骤二、将电压表在R x两端,闭合开关,读出电压表的示数U x步骤三、将电压表在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出R x的表达式(用符号表示)【知识深化一】导线若干、未知电阻R x(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)【合作探究二】安阻法运用电流表(无电压表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电流表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:步骤一、请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路步骤二、将电流表和R x,闭合开关,读出电流表的示数I x步骤三、将电流表和R0,闭合开关,读出电流表的示数I0步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出R x的表达式(用符号表示)【知识深化二】导线若干、未知电阻R x(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式,尽可能想出多种方法)【随堂小测】1、如图6所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻R x的电路,其中不可行的是()2、如图7所示的四种电路中,电阻R O已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能..测算出未知电阻R x阻值的电路是( )第1节电压【学习目标】1知识与技能从实际中了解电压在电路中的作用,并初步掌握电压的单位、常见的电压值,初步掌握电压表的连接方法、读数方法及实验操作中的技能技巧。
专题二十一特殊方法测电阻(原卷版)
专题二十一特殊方法测电阻知识点1:单安法【测量原理】在没有电压表时,将已知电阻R0 与未知电阻 R x并联;用电流表测出通过已知电阻的电流I0 ,根据 U0 =I0 R0 求出已知电阻两端的电压 U0 ,则未知电阻两端电压U x = U0 ;用电流表测出通过未知电阻的电流I x ,然后根据R x=U xI x求出未知电阻阻值。
方法一【实验器材】 电流表(1或2个)、待测电阻R x 、已知阻值的电阻R0 、电源、开关(1个)、导线若干。
【电路图】 【实验方法】 R0 、R x 并联,用电流表分别测量R x 中的电流 I x 、R0 中的电流I0 、干路中的电流I这三个电流中的任意两个。
【R x 的表达式】R x=I0R0I x 、R x=I0R0I−I0、R x=(I−I x)R0I x方法二【实验器材】电流表(1个)、待测电阻R x 、已知阻值的电阻 R0 、电源、开关(2 个)、导线若干。
【电路图】【实验方法】 R0 、R x 并联,通过只闭合S1、只闭合S2、同时闭合S1、S2,分别记下电流表的示数I x 、I0 、I 三个电流中的任意两个。
【R x 的表达式】R x=I0R0I x 、R x=I0R0I−I0、R x=(I−I x)R0I x方法三【实验器材】电源、开关(1个)、电流表(1个)、待测电阻 R。
、已知最大阻值 R0的滑动变阻器、导线若干。
【电路图】【实验方法】 R x 和滑动变阻器串联,将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小(为零)和阻值最大(R 0已知)处,分别记下电流表的示数I 1、I 2。
【R x 的表达式】当 P 置于最小阻值处时∶U=I 1R x ;当P 置于最大阻值处时∶U=I 2(R x + R 0);故有I 1R x =I 2(R x + R 0),解得 R x =I 2R 0I 1−I 2。
方法四 【实验器材】电源、开关、导线、电流表、定值电阻R 0,测R x 的电阻 【电路图】【实验方法】 说明:此方法要拆接电路1.如图所示,先测出通过R 0的电流为I 0,得出电源电压(R x 两端的电压)U =U 0=I 0R 02.再用电流表测出通过R x 的电流为I x 【R x 的表达式】R x =I 0R 0I x知识点2:单伏法【测量原理】在没有电流表时,将已知电阻R 0 与未知电阻 R x 串联,用电压表测出已知电阻两端的电压 U 0 ,根据公式 I 0=U0R 0求出通过已知电阻的电流I 0,则通过未知电阻R x 的电流I x =I 0;测出未知电阻两端电压U x ,然后根据 R x =U x I x求出未知电阻阻值。
《特殊方法测电阻》精品教案(含教学反思) 人教版九上物理
第2课时 特殊方法测电阻知识目标知识要点课标要求 1.伏阻法测量电阻会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻 2.安阻法测量电阻 会设计电路,利用安阻法测量未知阻值的电阻 教学过程问题导入小红准备测一只未知电阻(R x =5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R 0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线.当她准备实验时,发现电流表已经损坏,但一时又找不到新的电流表替代,小红顿时犯了愁,不知所措?怎么办?从学生的迷惑中导入新课。
合作探究探究点一 伏阻法测量电阻活动1:针对导课问题,让学生展开讨论,在没有电流表的条件下,如何测量出未知电阻的阻值?设计出电路图?展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电流?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电流,这两个电阻如何连接比较好? 学生总结:(1)当给我们一只电压表和一个已知阻值的电阻R 时,可把已知电阻和未知电阻串联起来,分别用电压表测量出两者的电压U 1、U 2,再根据公式x x 00U R =R U ,算出未知电阻的阻值。
电路图如图所示。
(2)首先将开关S 、S 0闭合,读出电压表的示数,记为U ,断开开关S 0,读出电压表的示数为Ux ,则定值电阻R 0两端的电压为U-Ux ,则通过R 0的电流为00x x U U I I R -==,所以Rx 的电阻为:Rx=00x x x x x xU U U R U U I U U R ==--. 探究点二 安阻法测量电阻活动1:有了伏阻法的测量,师再进一步的拓宽延伸,在情景导课的问题中,如何损坏的不是电流表,而是电压表,又如何测量?学生讨论交流。
设计出电路图,并分析出未知电阻的表达式。
展示课件提示:(1)如何获取到未知电阻的电压?(2)要想让定值电阻的电流能够替代未知电阻的电压,这两个电阻如何连接比较好?学生总结:电路图 表达式 方法一0x 0XI R =R I 方法二0x 0XI R =R I 方法三0x 00I R =R I-I 方法四x 0X I R =R I -I归纳总结:(1)用伏安法测电阻时,无法直接测出待测电阻的大小,只能通过测出导体两端的电压和通过导体的电流,通过间接计算才能得出导体的电阻大小,这就是间接测量法。
特殊方法测电阻(完整版)
实物图的识别1.如图所示是某实验小组研究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系所设计的电路,电源电压保持不变。
当断开开关S 1,闭合开关S 和S 2,滑动变阻器的滑片P 移至B 端接入电路中的电阻为R 2时, 电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,当滑片P 移至A 端时,电流表的示数为I 2=0.15A ,电阻R 1的电功率为P 1′,且P 1∶P 1′=1∶4;断开开关S 2,闭合开关S 和S 1,滑动变阻器的滑片P 由B 端移至A 端的过程中,电流表和电压表的示数变化图像如图所示;当滑片P 滑至A 端时,闭合开关S 、S 1和S 2,灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.35A 。
则下列说法正确的是:www .xkb 1.c omA .R 1、︰R 2 的阻值均为1︰2B .电源电压 为4VC .灯泡的额定功率为0.8WD .灯泡正常发光时的电阻为30Ω2. 如图所示,电源两端电压不变,当只闭合开关S 1时,电流表的示数为I 1,电压表的示数为U 1电阻R 1的电功率为P 1当开关1S 、2S 、3S 都闭合时,电流表的示数为2I ,电压表的示数为U;当只闭合开关S 3时,电阻R 3的电功率为0.64W ,已知:U 1/U =3/4,I 1/I 2=1/4,求:(1)电阻1R 与2R 之比. (2)电阻1R 的电功率1P .R 3R 2 R 1图3. 如图所示,电源两端电压U 保持不变。
当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时,电压表的示数为U 1,电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,电阻R A 的电功率为P A ;当开关S 1、S 2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时,电压表的示数U 2为2V ,电流表的示数为I 2,电阻R B 的电功率为P B ;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,电阻R 2的电功率为8W 。
核心素养下的实验教学设计--以“特殊法”测电阻为例
核心素养下的实验教学设计--以“特殊法”测电阻为例摘要:本文以“特殊法”测电阻为例,从发展学生核心素养的角度出发,结合《义务教育物理课程标准(2022年版)》,通过实验教学设计,教学过程中突出问题导向,引导学生不断探索,提高学生分析问题、解决问题的实践本领和科学思维表达能力。
关键词:核心素养电路设计科学思维科学探究正文:本文以“特殊法”测电阻为例,介绍学生在学习了沪科版《伏安法测电阻》和《电阻的串联和并联》后,用本实验的原理R=U/I进行拓展与延伸,通过实验教学设计来培养学生的物理观念、科学态度与责任,特别是科学思维和科学探究。
1教学背景分析1.1设计理念:本实验教学设计以测电阻为主题线索,构建特殊法测量电阻的课堂教学理念,依据伏安法测电阻的实验原理R=U/I,遵循学生认知规律,明确如何用转换法和等效替代法的思想来测量电阻。
在课堂教学中突出问题导向,引导学生不断探索,提高学生分析问题、解决问题的实践本领和科学思维能力,从而发展学生的核心素养。
1.2教材分析:本节课是学习了《伏安法测电阻》后的一个拓展与延伸,为了培养学生的科学探究能力和科学思维能力,跳出教材但不脱离教材,在理论方面可以加深对欧姆定律、伏安法测电阻等相关知识的理解和掌握,课堂教学中,注重培养学生设计实验电路图、分析与论证、表述实验操作等三方面的能力,这是对学生核心素养的形能够起到很好的促进作用。
1.3学情分析:初三学生通过《伏安法测电阻》的学习,对电流表、电压表及滑动变阻器的使用都比较熟悉,有了进行实验的能力,为本节课的教学奠定了良好的电学基础,但对于学生来说,实验设计、归纳物理规律和语言表达实验操作过程是比较薄弱的环节。
2教学目标2.1物理观念:能运用伏安法测电阻的实验原理,结合相关的物理方法测量未知电阻阻值。
2.2科学思维:通过建构伏安法测电阻这一模型,引导学生在缺少某一测量工具的情况下,利用已知电阻进行组合,代替这一测量工具。
特殊方法测电阻导学案
*****________****_____________
条件
实验电路图
实验步骤及RX表达式推导过程
只用一个电压表和步骤:
推导过程:
步骤:
推导过程:
只用一个电流表和一个已知电阻R0,测量未知电阻RX的阻值。(安阻法)
步骤:
推导过程:
步骤:
推导过程:
步骤:
推导过程:
步骤:
推导过程:
只用一个电流表和一个滑动变阻器(最大值为Rmax),测量未知电阻RX的阻值.
步骤:
推导过程:
只用一个电压表和一个滑动变阻器(最大值为Rmax),测量未知电阻RX的阻值.
步骤:
推导过程:
等效替代法
步骤:
表达式:
步骤:
表达式:
专题:特殊方法测电阻
什么是特殊方法测电阻?
实验中只有一个电压表或者只有一个电流表,不能 再用“伏安法”来测电阻,也称为“单表测电阻”。
实验中还需要的借助器材有:一个已知阻值的电阻 (R0)或滑动变阻器。
类型 1
U I= R
只有电压表
器材:电压表和一个已知电阻R0
方法:让已知电阻R0和电压表相并联, 再与未知电阻Rx串联。利用电流相等, Ix = I0,即可求出Rx的值。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 ③写P移出到待_测_b_电_端阻,的记表录达电式流:表Rx示=数_I_2_;I_1 I_2_I_2 _R_0_
伏阻法电路图:
பைடு நூலகம்
安阻法电路图:
【例题】如图所示,小丽在只有电流表或电压表时,利用 一个已知阻值的电阻R0,设计了四个测未知电阻Rx的电路, 其中不可行的是( D )
(1)只闭合开关S,用电压表测出 待测电阻Rx两端的电压为Ux;
(2)_再__闭__合__开__关___S_1 __,用电压表 测出电源的电压U;
(3)请写出用测量值U、Ux及R0来表示Rx的表达式: Rx=______________。
类型 2 只有电流表
U = IR
R0
A
S
器材:电流表一个已知电阻R0 方法:让已知电阻R0和电流表相串联, 再与未知电阻Rx并联,利用电压相等, UX = U0,即可求出Rx的值。
方法四:
实验步骤:
1、闭合开关,将滑动变阻器调到阻值 最大处(R0),记下电压表示数U1 ; 2、_再__将__滑__动__变__阻__器__调__到__阻__值___ ____最__小__处__,__记__下__电__压__表__示__数__U_2_; 3、用所测的物理量,写出Rx表达式
特殊方法测电阻专题
R0 R X A1 A2 SR0 R X A1A2 S特殊方法测电阻专题班别________________ 姓名__________________实验原理:_______________一、基本方法:伏安法1、测定值电阻的阻值:注意点:(1)连接电路时,开关应_________,滑片移到__________________;(2)滑动变阻器的作用:①_____________;②______________________________。
(3)电路故障分析:“电流表无示数电压表示数约为电源电压”_____________;“电流表示数较大且移动滑片时电压表示数为0”______________;“电路中各元件完好,闭合开关时电流表指针几乎不偏转,电压表指针偏转正常”的原因_________________________。
(4)电压表与电流表的接法及读数;(5)多次测量的目的:_____________________________。
2、测小灯泡的电阻:注意点:(1)电路各元件完好,电流表电压表读数正常,但闭合开关时灯泡不亮的原因是________________________________;(2)测出的灯泡电压______取平均值,原因是________________________________。
二、安阻法方法:定值电阻、电流表作用相当于电压表1、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X= ______________2、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X= ______________R 0R XA12S R 0R XAS 2S 13、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________4、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________5、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________三、伏阻法:方法:定值电阻、电压表作用相当于电流表1、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________2、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________3、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________S 1SR 0R X VSS1S24、步骤:(1)_________________________________________;(2)______________________________________________;写出表达式:R X = ______________方法小结:00XU R I电流表和R 电压表和R 三、电表与滑动变阻器组合1、步骤:(1)____________________________________________________________;(2)__________________________________________________________________;写出表达式:R X = ______________2、步骤:(1)___________________________________________________________;(2)___________________________________________________________________;写出表达式:R X = ______________3、步骤:(1)___________________________________________;(2)___________________________________________________;写出表达式:R X = ______________4、步骤:(1)___________________________________________;(2)___________________________________________________;写出表达式:R X = ______________方法小结:利用电源电压U 和定值电阻列方程,然后公式变形求出R X 。
特殊方法测电阻专题
导、学、展、评
成都市实验外国语学校五龙山校区 成都实外新都五龙山学校(初中)
测
三、特殊方法:伏阻法
实验改进方案(1):
电路设计
V
V
U0
Ux
R0
Rx
R0 b Rx V Sa
S
实验步骤:
(a)S闭合测出R0的电压为U0; (b)再测出Rx的电压为Ux ;
(c)Rx=_U__x_R_0_/_U_0_。
实验步骤: (a) S接a时电压表的示数为U1; (b) S接b时电压表的示数为U2;
(c)Rx=__(U__1_-U__2)__R_0_/_U_2___。
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测
实验改进方案(2): (短路法)
V
S2
实验改进方案(2,):
(短路法)
V
S2
R0
Rx
S1
实验步骤:
(1) S1、S2合,电压表的示数为U1; (2) S1合,S2开电压表的示数为U2; (3)则Rx= _(_U_1_-U__2)__R_0_/_U_2_.
实验步骤: (a)S1、S2合电流表的示数为I1; (b)S1合S2开电流表的示数为I2; (c)Rx=__I_2 _R_0_/(__I_1_-I_2_)____。
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实验改进方案(5): (极值法)
aP b Rx R0
SA
实验步骤: (1)P到a时电流表的示数为Ia; (2)P到b时电流表的示数为Ib; (3)则Rx=__Ib_R_0_/_(I_a_-I_b)____.
Rp
(3)实验步骤: ① 测出通过Rx的电流为Ix;
专题 实验:特殊方法测电阻(伏伏法,安安法、半偏法、电桥法测电阻)
专题实验:特殊方法测电阻考点一伏伏法与安安法测电阻1.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.例一.用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材(代号)与规格如下:A.电压表V1(量程3V,内阻r1约为10kΩ);B.电压表V2(量程4.5V,内阻r2约为20kΩ);C.电压表V3(量程15V,内阻r3约为30kΩ);D.待测电阻R x(阻值约为60Ω)E.定值电阻R0=30Ω;F.滑动变阻器R1(最大阻值5Ω);G.滑动变阻器R2(最大阻值200ΩH.电源E(电动势约为6V,内阻r约为lΩ);I.单刀单掷开关S,导线若干。
(1)某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路如图所示。
滑动变阻器R应选_____(选填“R1”、“R2”);为保证测量时误差尽可能小,M电压表应选______(选填“V1"或“V2"或“V3")。
(2)若M、N电表的读数分别为2.75V、4.20V,则R x=_______(保留两位有效数字)。
(3)考虑本次测量存在一定的系统误差,所以测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)2.安安法测电阻若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.例二.为了测量待测电阻R x的阻值(约为200Ω),备有以下器材:A.电源E:电动势约为1.5 V,内阻可忽略不计;B.电流表A1:量程为0~10 mA,内阻r1=20Ω;C.电流表A2:量程为0~30 mA,内阻r2≈6Ω;D.定值电阻R0:阻值R0 =80Ω;E.滑动变阻器R1:最大阻值为20 Ω;F.滑动变阻器R2:最大阻值为2000Ω;G.单刀单掷开关S,导线若干;(1)滑动变阻器应选择____(填“E”或“F”)。
(2)为了尽量准确地测量电阻R x,在(甲).(乙)两图中,应选择图____(填图号)。
(3)合理选择电路后,某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则R x的表达式为R x=_____。
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特殊方法测电阻专题设计房山五中 肖立红一、 设计缘由及目标:在近几年的中考题中,特殊方法测电阻这类题出现的频率较高,考查形式主要有以下三方面:1、将电路实物图的连接补充完整;2、将实验步骤补充完整;3、写出最后的表达式。
对于学生来说,总觉得此类题很难,不知从何入手。
具体的说:1、不知线如何连;2、不会补充实验步骤;3、用字母表示最后的结果写出表达式学生更困难。
怎样攻克这一难关呢?受到良乡三中张红梅老师的《从计算题入手提高学生设计测定性实验的能力》启发,我尝试将特殊方法测电阻这类题先转化为学生熟悉的计算题,通过引导学生分析计算过程,使学生明确实验步骤,最终推出字母表达式,解决学生学习上的难关。
二、 学生需要的知识准备:在上这个专题之前,学生应该能够1、利用欧姆定律和串并联电路的电流电压关系熟练解决二三步的电学计算题。
2、已经掌握了伏安法测电阻这一基本实验方法。
三、 总体设计思路:本专题从内容上共分五大部分,每一部分从设计思路上都是先以计算题的形式出现,再变成用字母表示结果,在学生熟悉方法后再出示实物图,逐步加深,达到最终的教学目标。
四、 具体教学步骤:第一部分:安阻法:方法:定值电阻+电流表=电压表 实施步骤:第一步:出示计算题如图1所示,闭合开关后电流表A 1的示数为0.2安,电流表A 2的示数为0.1安,已知R 0的阻值为10欧,求R X 的阻值为多少欧?解:U=I 1R 0=0.2A ×10Ω=2VR X =U/I 2=2V/0.1A=20Ω此例题学生很容易解出来,然后引导学生说出怎样求出R X 的阻值的,目的是使学生明确解题思路。
第二步:例题变式,将已知由数字变成字母。
如图2所示,闭合开关后电流表A 1的示数为I 1,电流表A 2的示数为I 2, R 0的阻值已知,求R X 的阻值.要求学生用字母写出综合解题的公式,即R X= I 1R 0/ I 2(其实这就是求R X 的字母表达式),有了第一步的铺垫,这一步解决起来就容易多了。
跟进练习1:如图3所示,闭合开关后电流表A 1的示数为I 1,电流表A 2的示数为I 2,R 0的阻值已知,则R X =_____________________ (结果用已知字母表示)补充练习: 1、 2、R X =__________________ R X =__________________3、 4、R 0R XAS 2S 1R X =__________________ R X =__________________上面四个补充练习与前面的例题类似,所以只要求学生口头答出即可,目的是让学生熟练掌握安阻法的解题思路。
第三步:实物图(不用连线的)如图4所示, 小阳想利用两块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R x 的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图3所示。
闭合开关S 1、S 2时,电流表A 1和电流表A 2的示数分别为I 1、I 2; (1) 请你用I 1、I 2和R 0表示出R x ,R x = 。
此题将电路图转化成实物图,这一步要强调让学生看清电流表的位置,推导表达式因为有上面的铺垫,学生容易推出。
第四步:实物图(增加连线只连一根线)小龙想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R x 的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图20所示。
小龙设计的实验电路的要求是:闭合开关S 1断开开关S 2,电流表测量R X 的电流为I 1;闭合开关S 1、 S 2,电流表测量R 0和R X 的电流为I 2。
图4(1)请你根据小龙的设计要求完成图20所示的实验电路的连接;(2)请你用I1、I2和R0表示出R x,R x= 。
此题由两块电流表变成一块,并且增加了连线,逐步提高。
第五步;实物图(增加连两根线)1、小华想利用电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻R x的电阻值。
他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了部分实验电路,如图31所示。
(1)请你添加两根..帮助小华完成实验电路的连接。
....导线(2)当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为I1,当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为I2,请用I1、I2和R0表示R X。
R X=________。
第二部分:伏阻法:方法:定值电阻+电压表=电流表第一步:如图所示R X和R o组成串联电路,S闭合用电压表分别测出R X和R o两端的电压U X=3V和U0=5V ,已知R0的阻值为10欧,求R X的阻值为多少欧?像安阻法一样,先让学生计算,再说出解题思路,最后列出解题的综合表达式。
第二步:如图所示,闭合开关后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电阻R0的阻值已知,则RX=________。
补充:要求学生口头说出表达式1、 2、R X =________ R X =________ 3、R 0R X VSS1S2R X =________第三步:小兰想用两块电压表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R X 的阻值.小兰选择了满足实验要求的电源、电压表V 1和V 2,并连接了部分实验电路,如图21所示. (1)请你帮助小兰完成实验电路的连接. (2)电压表V 1的示数用U 1表示,电压表V2的示数用U2表示,请用U1、U2和R0表示R X。
R X= 。
第四步:小龙想利用一块电压表和已知的电阻R测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图19所示。
小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线.......完成图19所示实验电路的连接;(2)请你用U1、U2和R表示出Rx,Rx= 。
第五步:小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R L。
他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图15所示。
(1)为了测量出R L 的阻值,请只添加两条导线....完成图15所示的实验电路的连接;(2)请把小明的实验步骤补充完整:①断开开关S 2、闭合开关S 1、S 3,移动滑动变阻器的滑片P ,使 ;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S 3、闭合开关S 2,记录电压表的示数为U ;②请用R 0及实验数据表示出R L 。
R L = 。
补充练习小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R 0,测量未知电阻R x 的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图20所示。
小明测量思路为:开关S 1、S 2闭合,S 3 断开时,电压表的示数为U 1。
开关S 1、S 3闭合,S 2断开时,电压表的示数为U 2; (1)请你按照小明的思路,只添加...一根导线....完成实验电路的连接。
(2)请你利用U 1、U 2和R 0表示R x 。
R x = 。
讲完前两大部分后要进行解题方法的小结,即要求R X 就必须先利用所给器材间接求出U X 和I X .X U R I →=→电流表和R 电压表和R第三部分:1、伏特表加滑动变阻器第一步:如图所示电路,把开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端, 电压表示数6V, 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电压表示数2V, 已知滑动变阻器的最大阻值为10欧,求R X的阻值。
第二步:如图所示电路,把开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端, 电压表示数为U , 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电压表示数为U X, 求R XR X=U X R o/ (U-U X)2、电流表加滑动变阻器方法:U一定列方程法如图所示电路,把开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到阻值最小端(左), 电流表示数为0.3A, 再把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端(右),电流表示数为0.1A, 已知滑动变阻器的最大阻值为20欧,求R X 的阻值。
第四部分:1、电流表加局部短路方法:U一定列方程法思路:先画出不同状态的电路图,再利用U一定列方程,然后公式变形求出R X ,此题不能再用间接求电压或电流的方法求R X第四部分:1、电流表加局部短路(此题与上一题思路相同,都是U一定列方程法)第一步:如图所示,把开关S和S1闭合时,用电流表测出通过R X的电流I1=0.3A,把开关S闭合S1断开,用电流表测出通过R o和R X的电流I2=0.1A,已知R o=10Ω则R X 的阻值为多少欧?第二步:实验室有一个纯电阻元件,用以下实验器材:一个输出电压值未知的稳压电源,一个已调零的电流表,一个已知阻值的定值电阻R,两个开关和导线若干。
小文同学设计了如图22所示的实验电路。
完成以下实验步骤,并写出纯电阻元件R X的表达式。
(1)闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数为I1;(2)______________________________________,读出电流表的示数为I2;(3)用I1、I2和R0表示R X,则R X = 。
此练习与例题相似,只是转化成了实物图。
2、电压表加局部短路第一步:如图所示电路,把开关S和S1闭合,电压表示数U=6V,再把开关S闭合S1断开,电压表示数U o=2V,已知R o的阻值为2欧,求R X的阻值为多少欧?第二步:的阻值已知,满足实验要求的电源,请你利用如图19所示的实验器材,电阻R的阻值。
测量电阻RX,只有开关S闭合时电压表的示数为(1)两只开关都闭合时电压表的示数为U1U2请用U1、U2和R0表示R X。
R X=。
第五部分利用电阻箱测电阻1、等效替代法例题:用如图所示的电路,其中Rx阻值未知,R为电阻箱,s为单刀双掷开关,R。
为定值电阻.某同学用该电路进行实验,1、将电阻箱的阻值调至最大:把开关S接a点,读出电流表的示数为1A,把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍为1A, .读出电阻箱的示数为47Ω.则Rx阻值为Ω。
11 练习:小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻R x 的阻值。
实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器R P ,并完成了实验电路的部分连接,如图18所示。
小明设计的实验电路的要求是:闭合开关S 1、S 3,断开开关S 2,电流表测量通过电阻R x 的电流,调节滑动变阻器R P 接入电路的阻值,使电流表的示数为合适值I ;保持滑动变阻器R P 接入电路的阻值不变,断开开关S 3,闭合开关S 1、S 2,调节电阻箱接入电路的电阻值,使电流表的示数仍为I 。
此时电阻箱接入电路的电阻值为R 0。
(1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成图18所示的实验电路的连接;(2)上述实验过程中,待测电阻R x 与R 0的关系式为R x = 。