《伏安法測電阻》微課教學設計

摘 要：伏安法測電阻是電學實驗的核心，學生能否從理論高度分析、判斷電流表的內外接法，誤差的產生，以及電阻大小的確定，是本節課需要解決的問題。

關鍵詞：伏安法測電阻；內接；外接；誤差

一、 教材分析

《歐姆定律》這一節的內容，是電路部分在電學實驗中的重要應用，電阻的測量又是整個電學實驗的核心。因此，應用伏安法測電阻時對電流表內外接法的選擇、誤差的分析，是學生必須掌握的內容。本節內容主要教會學生分析和處理問題的基本方法，逐步引導學生從一定的理論高度分析解決實際問題。

二、 學情分析

學生雖然學習了歐姆定律，但對于用伏安法測電阻的電路連接認識，只停留在電流表外接上，不知道電流表也可以內接，更不知道兩種接法都會產生誤差，以及誤差產生的原因。所以，對事物全面、清晰的認識，是他們必須解決的問題。

三、 教學目標

（一） 知識與技能

1. 理解伏安法測電阻的原理。

2. 知道伏安法測電阻有內接和外接兩種方法，兩種方法測出的電阻都有誤差。

3. 理解兩種方法的誤差原因，并能在實際中做出選擇。

（二） 過程與方法

1. 通過探究活動，進一步熟悉探究思路和科學方法。

2. 通過探究過程，理清分析思路及方法，學會歸納簡單的科學規律。

（三） 情感態度與價值觀

結合觀察和實驗，對學生進行物理實驗的情感教育，培養仔細、認真及實事求是的科學態度。

四、 教學重難點

重點：使學生掌握引起測量誤差的原因及減小誤差的方法

難點：根據給出的具體數值考慮選用哪種接法來減小誤差

五、 教學過程

（一） 創設情境，提出問題，引入新課

教師拿出一個電阻，出示其阻值，提出以下問題：

1. 用什么方法可以測出它的阻值？

2. 電路圖怎么連接？

學生回答：

1. 伏安法測電阻：R=UI，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出流過電阻的電流，再用歐姆定律求出電阻的阻值。

2. 電路連接如圖所示：

【設計意圖】根據初中所學知識，使學生馬上聯想到伏安法測電阻的電路圖，如上圖示一種（電流表外接法），沒有想到第二種接法（電流表內接法），這給電流表內接法的引入埋下伏筆，使學生對原有知識的認識更進一步。

教師進一步提問：電路連接方式只有這一種嗎？

學生由于想不到電流表內接法，教師進一步明確伏安法測電阻的電路有外接法和內接法兩種。即

（外接法）

（內接法）

（二） 實驗驗證

演示：先用內接法測出結果，再用外接法測出結果

教師讓學生認真觀察，思考下面的問題：

1. 兩種接法測得的結果一樣嗎？與真實值有什么關系？

2. 測出的結果對你有何啟示？

3. 原因何在？

通過學生觀察、比較，得出兩次測得的結果不同，與真實值也不同。利用外接法測出的阻值比真實值偏小，利用內接法測出的阻值比真實值偏大，教師引導學生得出結論：外小內大。

【設計意圖】通過教師演示得出的結論，有悖常規認知，學生產生質疑：怎么兩次測得的結果都與真實值不同？可激發學生的探究意識，有利于培養探究精神，提高探究能力。

（三）探究原因，誤差分析

教師引導學生分析產生誤差的原因。在實驗中電壓表和電流表不能看作理想表，要考慮它們的內阻，此時要把電壓表看作一個能測電壓的大電阻；電流表看作一個能測電流的小電阻。

在此基礎上教師啟發學生思考：

1. 電壓表、電流表作為電阻，它們在電路中有什么作用？

2. 畫出電路中電流的流向

教師引導學生分析兩種電路圖

（1） 在電流表外接法中，電壓表起分流作用，由此可知：電壓表所測電壓為Rx兩端真實電壓，即U測=U實，而電流表所測電流為兩支路總電流，而并非Rx的真實電流，即I測>IR，則R測

（2） 在電流表內接法中，由于電流表串聯在電路中起分壓作用，使電壓表所測電壓為電流表和被測電阻Rx兩端電壓之和，則U測>U實，而電流表所測電流為Rx的真實電流，即I測=IR，則R測>R實。

【設計意圖】學生對誤差的產生感到困惑不解時，教師及時指出要考慮電表的內阻，再引導學生重新分析電路圖，明確電流表和電壓表在電路中發揮的作用，使學生對誤差的由來一清二楚。對后面知識的引入和接受水到渠成，有利于培養學生嚴謹的治學態度，增強探究意識，使其對物理產生濃厚的興趣。

（四） 歸納總結

教師提問：怎樣減小誤差，使測量值更接近真實值？

教師啟發學生重溫誤差產生的原因，嘗試分析：

在外接電路中由于電壓表的分流作用，使測量值小于真實值。如果電壓表的分流作用越小，那么測量值就越接近真實值，此時，要求所測電阻值越小越好，當所測電阻的阻值遠遠小于電壓表內阻，即RxRV時，測量值最接近真實值，誤差最小，此時所測電阻稱為小電阻；在內接電路中由于電流表的分壓作用，使測量值大于真實值，同理，如果電流表的分壓作用越小，那么測量值就越接近真實值，則當所測電阻的阻值遠遠大于電流表內阻，即RxRA時，測量值最接近真實值，誤差最小，此時所測電阻稱為大電阻。由于大電阻采用內接法誤差較小，測量值大于真實值；小電阻采用外接法誤差較小，測量值小于真實值。歸納總結為：大內大，小外小。

教師進一步提問：如何界定一個電阻為大電阻還是小電阻？

教師啟發學生：關鍵在于比較Rx與RV和RA的大小關系。當 < 時，Rx為小電阻；當 > 時，Rx為大電阻。

【設計意圖】在探究新知路線不太清晰時，教師適時提供探究思路。為探究新知提供借鑒，拓寬思路，可以對學生進行有效的思維方法教育。

作者簡介：

楊生芳，甘肅省臨夏回族自治州，臨夏縣田家炳中學。