《伏安法測電阻》課堂教學實錄

周玉輝

摘 要：電學實驗是高考物理考查的重點，屬必考內容.分析最近幾年的高考試題，絕大多數的電學實驗都是以電阻測量為基本模型，在眾多的測量電阻的方法中，伏安法是最基本、也是最重要的方法，一直是高考電學實驗命題的熱點.

關鍵詞：伏安法；電阻；課堂實錄

高考中對于電學實驗的考查往往是設計性實驗，題型靈活多變，復習過程中學生普遍反映，這類題目難度較大，突破這類問題的關鍵點是對于伏安法測電阻原理的理解和掌握，因為絕大多數的設計實驗都是圍繞測電阻展開的，扎實的做好伏安法測電阻的實驗原理的學習是非常必要的.

課堂實錄

活動一 引入

教師：投影伏安法測電阻在近五年高考中的命題情況，請同學們觀看投影.（投影略）

學生：觀看統計結果，發現伏安法測電阻在高考中考查頻繁，引起重視，進入課堂學習.

教師：電學實驗是高考必考內容，伏安法測電阻是電學實驗命題的熱點，要引起我們足夠的重視，本節課就結合近幾年的高考試題來復習伏安法測電阻的相關知識.

活動二 電流表的內、外接分析

教師：伏安法測電阻分為電流表內接法和外接法，請同學們結合例題，完成表格.

學生：回顧所學知識，填寫表格.

（1）直觀判斷法——口訣法

例題1 待測電阻約1Ω，電流表A量程0.3A，內阻約Ω，電壓表V量程3.0V，內阻約3kΩ

學生：外接法，測量誤差來源為電壓表分流，測量值比真實值小.

教師：小電阻，外接法，測量值偏小.記憶口訣為“小外小”.

例題2 待測電阻約1kΩ ，電流表A量程mA，內阻約0.0Ω，電壓表V量程V，內阻約kΩ

學生：內接法，測量誤差來源為電流表分壓，測量值比真實值大.

教師：大電阻，內接法，測量值偏大.記憶口訣為“大內大”.

（2）計算法

例題3 待測電阻約300Ω，電壓表V的內阻約3kΩ，電流表A的內阻約20Ω

學生：通過計算總結規律，判斷出用內接法測量誤差會小一些.

教師：用待測電阻Rx與臨界值RARV做比較，Rx大于臨界值采用內接法，小于臨界值采用外接法.

（3）試觸法

例題4 如圖1所示，測未知電阻R的阻值，先將接頭P接在a點，然后接b點，若電壓表示數變化明顯，則P應接到________點誤差較小.

學生：電壓表示數變化明顯，應該接a.

教師：當待測電阻阻值未知時，采用試觸法，分析系統誤差.若電壓表示數變化明顯，說明電流表分壓不可忽略，待測電阻阻值較小，選用外接法，系統誤差小；同理分析，電流表示數變化明顯則選用內接法.

例題 待測電阻約Ω，電流表A量程0.6A，內阻為0.12Ω，電壓表V量程3V，內阻約3kΩ

例題6 待測電阻約30Ω，電流表A量程0.6A，內阻約0.1Ω，電壓表V量程1V，內阻為10kΩ

學生：例題選用電流表內接法，例題6選用電流表外接法.

教師：若電流表或者電壓表的內阻已知，通過分析可以知道采用合適接法，減小測量時的系統誤差.電流表內阻已知：內接法；電壓表內阻已知：外接法.

鞏固練習 （2014年新課標Ⅱ卷）在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ，電流表A的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖2（a）或（b）所示，結果由公式Rx=U/I計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數.若將圖（a）和（b）中電路圖測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值，測量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值.

學生：獨立完成，鞏固學習成果，學以致用，體驗成功的喜悅.

教師：重視基礎知識和基本原理的考查.

活動三 伏安法測電阻的變式

拓展提升1 待測電阻Rx的阻值約100Ω，提供如下器材：電流表A1（量程40mA、內阻r1=10Ω），電流表A2（量程100mA、內阻r2 約為3Ω），定值電阻R0（阻值為100Ω）.要求實驗原理中沒有系統誤差，電表讀數不得小于其量程的1/2，請畫出測量電阻Rx的電路圖.

學生：思考，討論，作答，體會伏安法的變式考查.

教師：指導學生正確作答.電表內阻已知，電壓表和電流表角色可以互換.而且本題有兩個方案可供選擇，對考生能力要求較高.試題比較開放，有利于學生思維能力的拓展.

拓展提升2 測量實際電流表內阻，給定器材如下：待測電流表G1量程mA，內阻約300Ω，電流表G2量程10mA，內阻約100Ω，定值電阻R1=300Ω，定值電阻R2=10Ω.請設計測量G1內阻的測量電路，要求所用器材盡量少，并標出所選器材的相應字母代號.

學生：思考，討論，作答，總結規律，歸納提升.

教師：指導學生正確作答.定值電阻起到電壓表V的作用，很多題目中電流表或電壓表不符合要求，有的題目中甚至沒有某個電表，需要我們自己構建出符合要求的電表，考查學生的知識遷移能力和設計實驗能力.

拓展提升3 要測量電壓表V1的內阻RV，提供的器材有：待測電壓表V1量程為2V，內阻約2kΩ，電流表A量程0.6A，內阻約0.1Ω，電壓表V2量程V，內阻約為kΩ，定值電阻R1=30Ω，定值電阻R2= 3kΩ.請選擇必要的器材，要求所用器材盡量少，設計一個測量電壓表V1的內阻RV的測量電路.

學生：思考，討論，作答.

教師：分析出電流表不符合要求是本題成功的關鍵之一，定值電阻起到電流表A的作用.

師生總結：以上拓展提升的題目的本質方法——伏安法.

活動四 課堂小結

學生：總結本節課收獲.

教師：考綱要求的電學實驗中的“測金屬絲的電阻率”、“描繪小燈泡的伏安特性曲線”、“測電源電動勢和內阻”，均應用伏安法，而且考題靈活，變式多樣，對考生的應變能力要求非常高，希望大家對伏安法測電阻的知識引起足夠重視.

教學設計說明

《伏安法測電阻》復習課的教學設計，以高考試題及其變式題目為引領展開知識點的復習，充分尊重學生的主體地位，采用了講授和課堂討論相結合的教學方法，教師適時加以引導和思路點撥.選題符合學生的認知，由淺入深，由易到難，既有考查基本原理和基本方法的習題，又有設計實驗，提高學生的設計實驗的能力，引起學生積極思考，培養學生發散思維，避免思維定式.

教學后記與反思

這是筆者在哈爾濱市高中燭光杯教學大賽的一節公開課.

筆者以前在復習伏安法測電阻時，采用的是先復習測量電路中電流表的內、外接選擇，之后是電表的選擇，最后是供電電路中滑動變阻器的分壓與限流選取及實物圖連線.反思以前的不足之處，將本課重點側重如何培養學生的思維能力上，體現復習課中知識是基礎，能力是表現，思維是核心.只專注伏安法測電阻原理這一個知識點，學生學得透徹，課堂拓展和延伸到位.