1、1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、
2、 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 A1 的示数为 0.2 安，电流表 A2 的示数为 0.1 安，已知 R0 的阻值为 10 欧，求 RX 的阻值为多少欧？0X
3、2S解：U=I 1R0=0.2A10=2VRX=U/I2=2V/0.1A=20图 12此例题学生很容易解出来，然后引导学生说出怎样求出 RX 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 A1 的示数为 I1，电流表 A2 的示数为 I2， R0 的阻值已知，求 RX 的阻值. 0X2S要求学生用字母写出综合解题的公式，即 RX= I1R0/ I2（其实这就是求 RX 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 A1 的示数为 I1，电流表 A2 的示数为 I2，R
4、 0 的阻值已知，则 RX=_ （结果用已知字母表示）0XA12S补充练习: 1、 2、RX=_ RX=_图 3图 2R0XA12SR0XA12S33、 4、R0XAS21RX=_ RX=_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 R0测量电阻 Rx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 S1、S 2时，电流表 A1和电流表 A2的示数分别为 I1、 I2； （1） 请你用 I1、 I2和 R0表示出 Rx，
5、Rx= 。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 R0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 20 所示。小龙设计的实验电图 44路的要求是：闭合开关 S1断开开关 S2,电流表测量 RX的电流为 I1；闭合开关S1、 S 2,电流表测量 R0和 RX的电流为 I2。（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 Rx， Rx= 。此题由两块电流表变成一块，并且
6、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 Rx 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）请你添加两根导线帮助小华完成实验电路的连接。 （2）当开关 S1 闭合、S 2 断开时，电流表的示数为 I1，当开关 S1、S 2 均闭合时，电流表的示数为 I2，请用 I1、I 2 和 R0 表示 RX。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 RX 和 Ro 组成串联电路，S 闭合用 电压表分别测出 RX 和 Ro 两端的电压 UX=3V 和 U0=5
7、V ,已知 R0 的阻值为 10 欧，求 RX 的阻值为多少欧？5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、RX_ RX_3、 0RXVS12RX_ 第三步：小兰想用两块电压表和阻值已知的电阻 R0 测量电阻 RX 的阻值.小兰选择了满足实验要求的电源、电压表 V1 和 V2,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 V1 的示数用 U1 表示，6电压表
8、V2 的示数用 U2 表示，请用 U1、U 2 和 R0 表示 RX。RX= 。第四步：小龙想利用一块电压表和已知的电阻 R0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 R0两端的电压 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、U 2和 R0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
9、 L 正常发光时的电阻 RL。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。7（1）为了测量出 RL 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：断开开关 S2、闭合开关 S1、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 S3、 闭 合 开 关 S2， 记 录 电 压表 的 示 数 为 U；请用 R0 及实验数据表示出 RL。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 R0，测量未知电 阻 Rx 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，
10、如图 20 所示。小明测量思路为：开关 S1、S 2 闭合，S 3 断开时，电压表的示数 为 U1。开关 S1、S 3 闭合，S 2 断开时，电压表的示数 为 U2； （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 U1、 U2 和 R0 表 示 Rx。R x 。讲完前两大部分后要进行解题方法的小结，即要求 RX就必须先利用所给器材间接求出 UX和 IX.0XURI电 流 表 和 R电 压 表 和8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)
11、,电压表示数 2V, 已知滑动变阻器的最大阻值为 10 欧，求 RX 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 UX, 求 RX RXU XRo/ （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 RX 的阻值。第四部分：1、电流表加局部短路方法：U 一定列方程
12、法9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 RX ，此题不能再用间接求电压或电流的方法求 RX 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 RX 的电流 I1=0.3A，把开关 S 闭合 S1 断开，用电流表测出通过 Ro 和 RX 的电流 I2=0.1A，已知 Ro=10则 RX 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 R0，两个开关和导线若干。小文同学设计了如图
13、 22 所示的实验电路。完成以下实验步骤，并写出纯电阻元件 RX 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、I 2 和 R0 表示 RX，则 RX = 。此练习与例题相似，只是转化成了实物图。102、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 Uo=2V ，已知 Ro 的阻值为 2 欧，求 RX 的阻值为多少欧？第二步：请你利用如图 19 所示的实验器材，电阻 R0的阻值已知，满足实验要求的电源，测量电阻 RX的阻值。（1）两只开关都闭合时电压表的示数为 U1，只有开关 S 闭合时电压表的示数为 U2请用 U1、U 2和 R0表示 RX。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47则Rx阻值为 。
