《歐姆定律應(yīng)用》課后反思

《歐姆定律的應(yīng)用》課后反思 歐姆定律這一章在初中物理中是重要章節(jié)之一，要求學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，牢固掌握。歐姆定律是本章的重點(diǎn)知識(shí)，它把電學(xué)中三個(gè)重要物理量電流I、電阻R、電壓U的關(guān)系用數(shù)學(xué)聯(lián)系起來，是電學(xué)中的重要規(guī)律。在教學(xué)中要注意做好電流和電阻，電流和電壓關(guān)系的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)是得出歐姆定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，要明確歐姆定律是由實(shí)驗(yàn)得出的。電阻的串、并聯(lián)是在歐姆定律的基礎(chǔ)上講授的，教材采用實(shí)驗(yàn)論證和理論論證的辦法得出的，這兩者結(jié)合是物理學(xué)中經(jīng)常用的方法，教師要注意既培養(yǎng)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)的觀念，又重視理論推理的重要性。本章教材有一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)—一伏安法測(cè)電阻，這是一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)，一方面是歐姆定律的重要應(yīng)用，更重要的是它是測(cè)量電阻經(jīng)常用的最基本方法。伏安法測(cè)電阻在初中物理教學(xué)中要求不要過高，按教材實(shí)驗(yàn)就可以了，千萬注意不要引申。 測(cè)小燈泡的電阻是必做實(shí)驗(yàn)，今天帶學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室授課讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來理解歐姆定律的應(yīng)用。 伏安法測(cè)電阻是初中電學(xué)中典型實(shí)驗(yàn)之一，也是歷年中考重點(diǎn)考查的內(nèi)容，但電阻的測(cè)量方法不局限于伏安法，具有一定的靈活性、技巧性、多樣性，歸納總結(jié)近年考查題型，測(cè)量電阻（設(shè)電阻不受溫度的影響）的方法主要有以下幾種。 一、伏安法 例1. 有一個(gè)電池組、一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一個(gè)開關(guān)和幾根導(dǎo)線，你如何測(cè)出一個(gè)電阻器R的阻值？ 解析：1. 按圖1所示電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路； 2. 閉合開關(guān)，三次改變R’的值，分別讀出兩表示數(shù)； 3. 算出三次R的值，求平均值R=（R1+R2+R3）/3。 說明：這種方法的優(yōu)點(diǎn)為：可多次測(cè)量求平均值，以減小測(cè)量誤差。缺點(diǎn)是：因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔茫瑴y(cè)量結(jié)果偏小。 二. 分壓法 （一）電壓表和定值電阻替代法 例2. 有一個(gè)阻值已看不清楚的電阻器R，我們要測(cè)出它的阻值，但手邊只有一個(gè)電池組，一個(gè)電壓表，一個(gè)已知阻值的電阻器R0和幾根導(dǎo)線，你有辦法測(cè)出R的阻值嗎？說出你的辦法和理由。 解析：1. 如圖2所示，將被測(cè)電阻R與已知電阻R0串聯(lián)接入電路，先把電壓表并聯(lián)接在R兩端，測(cè)出電阻R兩端的電壓U1。 2. 將電壓表拆下，與R0并聯(lián)接入電路測(cè)出電阻R0兩端的電壓U2。 3. 求解：由U1/ R= U2/R0，得R=( U1/ U2) R0。 說明：這種方法的缺點(diǎn)為：需要進(jìn)行兩次電壓表連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)間加長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)為：測(cè)量較為準(zhǔn)確，元件使用較少。 （二）電壓表和滑動(dòng)變阻器替代法 例3. 給你以下器材：一個(gè)電源（其電壓未知），一個(gè)標(biāo)有“20Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，一個(gè)開關(guān)，一只電壓表，一個(gè)待測(cè)電阻Rx。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)出Rx電阻值的電路。要求： 1. 畫出你所設(shè)計(jì)的電路圖（電壓表連入電路后位置不可變動(dòng)）。 2. 簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟。 3. 根據(jù)你所測(cè)出的物理量寫出表達(dá)式Rx＝_________。 解析1：電路如圖3所示。 2. ①如圖3所示連接電路，將滑片移到阻值為零的位置，記下電壓表示數(shù)U1。 ②將滑片移到阻值最大位置，記下電壓表示數(shù)U2。 3. 求解： Rx=[U2/(U1-U2)]×20(Ω) 說明：該方法的優(yōu)點(diǎn)為：使用電器元件少，連接簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔茫瑴y(cè)量結(jié)果偏小，且不能進(jìn)行多次測(cè)量求平均值以減小誤差。 （三）電壓表和開關(guān)替代法 例4. 給你一個(gè)電池組、一個(gè)電壓表、一個(gè)已知阻值的定值電阻R0、兩個(gè)開關(guān)及幾根導(dǎo)線，請(qǐng)你設(shè)法只連接一次電路就能測(cè)出未知電阻的阻值，畫出電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及未知電阻的表達(dá)式。 解析：1. 如圖4所示連接好電路，閉合“替代開關(guān)”S，記下電壓表示數(shù)U1； 2. 斷開“替代開關(guān)” S，記下電壓表示數(shù)U2； 3. 求解：因?yàn)?(U1-U2)/R0=U2/R，所以R=U2R0/(U1-U2)。 說明：該方法的優(yōu)點(diǎn)為：使用電器元件少，連接簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：由于沒有使用滑動(dòng)變阻器，電路中的電壓表應(yīng)該接在較大的量程上，所以測(cè)量結(jié)果誤差較大。 三. 分流法 （一）電流表和定值電阻替代法 例5. 現(xiàn)有電池組、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0，沒有電壓表，你如何測(cè)出被測(cè)電阻的阻值？ 解析：1. 如圖5所示，將被測(cè)電阻R與定值電阻R0并聯(lián)接入電路，用電流表測(cè)通過被測(cè)電阻R的電流I1； 2. 將電流表拆下，與定值電阻串聯(lián)接入電路，測(cè)出通過定值電阻R0的電流I2； 3. 求解：由I1R=I2R0得R= I2R0/I1。 說明：這種方法的缺點(diǎn)為：需要進(jìn)行兩次電流表連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)間加長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)為：測(cè)量較為準(zhǔn)確，元件使用較少。 （二）電流表和滑動(dòng)變阻器替代法 例6. 現(xiàn)有電池組、電流表、已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線及開關(guān)，你如何測(cè)出被測(cè)電阻的阻值？ 解析： 方法一：1. 如圖6所示，將被測(cè)電阻與變阻器并聯(lián)接入電路，滑片位于阻值最大位置，先用電流表測(cè)出通過變阻器的電流I1； 2. 將電流表拆下，與定值電阻串聯(lián)接入電路中，測(cè)出通過被測(cè)電阻的電流I2； 3. 求解：由I2R=I1R’得R= I1R’/I2 說明：該方法的定值電阻等效于一個(gè)定值電阻，其缺點(diǎn)為：需要進(jìn)行兩次電流表連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)間加長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)為：測(cè)量較為準(zhǔn)確，元件使用較少。 方法二：1. 如圖7所示連接電路，滑片位于阻值最小的位置，記下電流表示數(shù)I1； 2. 滑片位于阻值最大的位置，記下電流表示數(shù)I2； 3. 求解：因?yàn)镮1R=I2(R+R’)，所以R=[I2/(I1-I2)]R’。 說明：這種方法優(yōu)點(diǎn)為：使用元件少，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是：不能進(jìn)行多次測(cè)量以減小誤差。 （三）電流表和開關(guān)替代法 例7. 有一個(gè)阻值看不清的電阻Rx，我們要測(cè)它的阻值，但手邊只有一只電流表，一個(gè)已知阻值R0的定值電阻，二個(gè)開關(guān)和幾根導(dǎo)線： 1. 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 2. 寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 3. 用測(cè)出量和已知量寫出未知電阻Rx的表達(dá)式。 解析：因題中只有電流表可測(cè)出電流，而無法測(cè)知電壓，故可根據(jù)并聯(lián)電路電流分配規(guī)律求解（并聯(lián)電路中電流的分配跟電阻成反比）。 （1）實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8。 （2）實(shí)驗(yàn)步驟： ①按圖8連接好電路 ②將電路瞬時(shí)接通，進(jìn)行試觸，若電流表指針偏轉(zhuǎn)，不至過大，再接通電路。 ③先閉合S1斷開S2，測(cè)出通過R0的電流I0；再斷開S1，閉合S2，測(cè)出通過Rx的電流Ix。 ④根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律進(jìn)行計(jì)算： 由Ix/I0=R0/Rx得，Rx=(I0/Ix)R0 說明：該方法的優(yōu)點(diǎn)為：使用電器元件少，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：由于沒有使用滑動(dòng)變阻器，電路中的電流表應(yīng)先進(jìn)行試觸選擇量程或接在較大量程上，所以測(cè)量結(jié)果誤差較大。 縱觀以上測(cè)量電阻的幾種方法，可歸納為： 1. 測(cè)電阻兩端電壓； 2. 測(cè)流過該電阻的電流； 3. 利用R=U/I求出電阻。 利用這幾種方法不僅可以測(cè)出未知電阻，還可以在電學(xué)計(jì)算中用此方法計(jì)算電阻。