1、1教学设计 高三一轮电学实验复习伏安法测量电阻三门中学 物理组 叶美莲一、设计思想本节课的内容，是针对电阻的测量伏安法展开的。从学生身边的学习用品2B铅笔的电阻测量，让学生回忆伏安法测电阻的工作原理，分析测量电路安培表外接和内接系统误差，滑动变阻器的选择以及连接方式。 围绕安培表测量电阻为核心知识，并对之进行拓展延伸，找到伏安法测电阻与以下知识的联系：描述导体的伏安特性曲线；求解导体在不同电压下的功率；求导体的电阻率等。同时，研究对象也加以拓展变化，铅笔芯之类的一般电阻到电表的电阻，以及到电源的内阻等。复习课的目的不仅仅提高解题能力，而是以一个知识点为核心，把学生脑海中原有的一些互相隔离的、碎
2、片化的知识通过复习进行组块，使之成为一个体系，形成学生脑海中固有的一个知识网络。学生解题能力不高，并不一定是对知识没有把握到位，其实是没有找到知识之间的相互关联，所以，在复习课中，老师要做的就是把零散的知识串联起来，形成一定的知识结构，自然解题能力也就能够得到提高了。二、教材分析本课题是在高三物理第一轮电学实验复习的一块内容，属于模块复习课。电学实验在高考中的地位不容忽视。在高考物理的 120 分值中占据了 10 分的比重。在众多的电学实验中，伏安法测电阻是核心知识，其他的几个学生实验，如描绘小灯泡的特性曲线，探究导体的电阻与其影响因素的定量关系，测量电源的内阻其实都是伏安法测电阻的拓展延伸，
3、所以把伏安法测电阻的相关问题清晰化，有助于其他问题的解答，起到一定的迁移作用。三、学情分析学生在新课教学中已经学习了伏安法测电阻的原理，电路结构，系统误差分析等相关内容，所以在知识回顾这个环节尽量让学生去说。但对于滑动变阻器的选择和连接方式，很多时候都停留在教师讲，学生听的状态。例如被测电阻较小，为什么不选滑动变阻器阻值较大；当被测电阻远远大于滑动变阻器的最大阻值时，为什么选择分压式等知识，学生不知道其中的原因，对老师告知的结论不一定在心里认同。基于学生这样的认知，拍摄了相应的视频，眼见为实，让学生在现象面前有了深刻的认识。同时，学生对某些知识本身是了解的，但是具体到一定的情境中，学生往往又很
4、教条，不会灵活的应用，针对学生的这些问题，在习题中预设一些问题，让学生能够在错误中加深印象，注重一些细节知识。四、教学目标1知识和技能目标（1）知道伏安法是测电阻的基本方法2（2 ）会根据具体情境选择安培表内接和外接减少系统误差（3 ）会在具体情境中对滑动变阻器进行器材选择和连接方式选择（4）会对伏安法测电阻进行拓展延伸，找到与其他知识的联系2过程与方法目标（1）分析伏安法的系统误差形成原因，经历伏安法内接和外接的选择过程（2）经历滑动变阻器的选择和连接的方式的过程，了解选择的原因3情感态度和价值观目标在仪器选择和连接中端正了实事求是的态度五、重点难点重点：会在具体的情境中用伏安法来测量电阻
5、实物连接和图像法数据处理难点： 分压式的实物连接以及器材的选择六、教学过程设计（一）课堂引入教师展示一根铅笔芯， （在大屏幕上图片展示）问：有什么方法把铅笔芯的电阻测量出来？预设学生会提出两种方法：1.欧姆表粗略测量2.伏安法测量师：欧姆表能粗略地测量电阻，伏安法则比较精确得测出导体的电阻。今天我们一起进入伏安法测量电阻的复习。（二）伏安法测量电阻复习1.伏安法测电阻的基本原理（1 ）基本原理 伏安法测电阻的基本原理是电阻的比值定义式 ，只要测出导体两IUR端的电压和通过的电流， 即可由欧姆定律计算出该导体的阻值。问 1：你需要哪些器材去测量？ 问 2：电压表和电流表的作用是什么？滑动变阻器的
6、作用又是什么？（2 ） .电路组成3伏安法的电路包括测量电路和控制电路。师：老师给你刚才所说的器材，请大家连接电路，并说出闭合开关前滑片所处的位置。（一位同学上来扮演，其他同学在活动单上画）评价学生的连接图（正负接线柱和量程选择角度） 。请学生说出连接意图，得到系统误差的来源以及误差结果。同时指出在未知电阻大概阻值的时候，可以采用试触法来确定最后的连接方式。给出具体的情境，请学生自主选择并说出理由。测量电路安培表内接安培表外接控制电路滑动变阻器分压滑动变阻器限流电路组成 3 15安培表外接 安培表内接4由结果可知，电压表的读数变化较明显，故采用安培表外接系统误差较小。（3 ）例题分析，拓展变式
7、例题： 2014浙江卷 小明对 2B 铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值(1)图 1 是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图 1 中画出第图 1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段 2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到 UI 图上，如图 2 所示在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(选填“”或“” )表示的图 2(3)请你选择一组数据点，在图 2 上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_.VU15.0AI091.652.I5结论：（1） 数据是从零开始记录，故滑动变阻器选择分压式。分压式的实物连接可以分区域，三步走。（2 ） 伏安
8、特性曲线是伏安法测电阻的一个延伸拓展。已知电压和电流，既可以求出电阻，还可以了解导体的伏安特性曲线。拓展变式 1：小明对 2B 铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值，并描绘铅笔芯的伏安特性曲线，可供器材如下： 待测铅笔芯的电阻 Rx 约为 10 电压表 V，量程 0 3V，015V，内阻约为 2k 电流表 A，量程 00.6A，03A，内阻为 1， 滑动变阻器 R1，最大阻值 20，额定电流 2A滑动变阻器 R2，最大阻值 1000，额定电流 1A 直流电源 E，电动势约 3V，内阻约 1 1.选择滑动变阻器；2.画出电路图播放视频，选择 1000 欧的滑动变阻器，电流表和电压表的
9、指针变化，获得感性材料，增加选择认识。同时，认识在一个表的内阻已经确定的情况下的安培表内外接的选择。指导做题的灵活性，不能教条主义。拓展变式 2小明想知道某个导体的电阻，于是用伏安法测量其 电阻值，可供器材如下： 待测导体的电阻 Rx 约为 1000 电压表 V，量程 0 3V，015V，内阻约为 2k 电流表 A1，量程 00.6A，03A ，内阻约为 1， 电流表 A2，量程 10mA，内阻约为 100滑动变阻器 R，最大阻值 20，额定电流 2A直流电源 E，电动势约 9V，内阻约 1分析：量程选择和滑动变阻器连接方式的选择。视频播放：滑动变阻器限流的电表指针变化和分压连接的电表指针变化
10、，总而确定最后选择。通过感性的数据，确定在被测电阻远远大于滑动变阻器的最大阻值时，选择分压式的原因。 3 156拓展变式 3：有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示此金属管线长约 30cm，电阻约10已知这种金属的电阻率为 ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 S0现已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表 V（3V，约 6K） 、蓄电池E（6V，0.05） 、滑动变阻器 R（10，2A） 、开关一个，带夹子的导线若干： （1 ）上列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下一些器材供选择，请选出合适的器材，电流表应为_
11、，滑动变阻器应选用_（只填代号字母） A电流表 A1（600mA，约 1.0）B电流表 A2（3A，约 0.1）C滑动变阻器 R1（2K，0.5A）D滑动变阻器 R2（10，2A）（2 ）在下面方框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组有关数值，并把图乙的实物连成实际测量电路。（4 ）拓展延伸可见，测量电阻率，或者测量导体的横截面积和长度，都是伏安法测电阻的延伸拓展。实现了原理相同，目标不同的关系。当然，前面我们讲的是一般导体电阻的测量，我们还可以把测量对象变成电表，测量电流表或电压表的电阻，以及电源的电阻等。请同学们谈谈如何测出电压表的电阻。（三）课堂总结本节课，我们复习了伏安法的电路组
12、成，知道了在什么时候安培表内接、外接，知道了什么时候滑动变阻器分压限流，同时把伏安法进行了拓展延伸，实现相同原理下的不同目标。7七、形成性练习：1. 2011 年浙江省高考（ 10 分）在 “探究导体电阻与其影响因素的定量关系 ”试验中，为了探究 3 根材料未知，横截面积均为 S=0.20mm2 的金属丝 a、b、c 的电阻率，采用如图所示的实验电路，M 为金属丝 c 的左端点，O 为金属丝 a 的右端点，P 是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终 。电压表读数 随 OP 间距离 x 的变AI5.1U化如下表：（1 ）绘出电压表读数 U 随 OP 间距离 x 变化的图线；x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 21002200 2300 2400U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.758（2 ）求出金属丝的电阻率 ，并进行比较。2. 9
