《伏安法测电阻》课堂教学实录

周玉辉

摘 要：电学实验是高考物理考查的重点，属必考内容.分析最近几年的高考试题，绝大多数的电学实验都是以电阻测量为基本模型，在众多的测量电阻的方法中，伏安法是最基本、也是最重要的方法，一直是高考电学实验命题的热点.

关键词：伏安法；电阻；课堂实录

高考中对于电学实验的考查往往是设计性实验，题型灵活多变，复习过程中学生普遍反映，这类题目难度较大，突破这类问题的关键点是对于伏安法测电阻原理的理解和掌握，因为绝大多数的设计实验都是围绕测电阻展开的，扎实的做好伏安法测电阻的实验原理的学习是非常必要的.

课堂实录

活动一 引入

教师：投影伏安法测电阻在近五年高考中的命题情况，请同学们观看投影.（投影略）

学生：观看统计结果，发现伏安法测电阻在高考中考查频繁，引起重视，进入课堂学习.

教师：电学实验是高考必考内容，伏安法测电阻是电学实验命题的热点，要引起我们足够的重视，本节课就结合近几年的高考试题来复习伏安法测电阻的相关知识.

活动二 电流表的内、外接分析

教师：伏安法测电阻分为电流表内接法和外接法，请同学们结合例题，完成表格.

学生：回顾所学知识，填写表格.

（1）直观判断法——口诀法

例题1 待测电阻约1Ω，电流表A量程0.3A，内阻约Ω，电压表V量程3.0V，内阻约3kΩ

学生：外接法，测量误差来源为电压表分流，测量值比真实值小.

教师：小电阻，外接法，测量值偏小.记忆口诀为“小外小”.

例题2 待测电阻约1kΩ ，电流表A量程mA，内阻约0.0Ω，电压表V量程V，内阻约kΩ

学生：内接法，测量误差来源为电流表分压，测量值比真实值大.

教师：大电阻，内接法，测量值偏大.记忆口诀为“大内大”.

（2）计算法

例题3 待测电阻约300Ω，电压表V的内阻约3kΩ，电流表A的內阻约20Ω

学生：通过计算总结规律，判断出用内接法测量误差会小一些.

教师：用待测电阻Rx与临界值RARV做比较，Rx大于临界值采用内接法，小于临界值采用外接法.

（3）试触法

例题4 如图1所示，测未知电阻R的阻值，先将接头P接在a点，然后接b点，若电压表示数变化明显，则P应接到________点误差较小.

学生：电压表示数变化明显，应该接a.

教师：当待测电阻阻值未知时，采用试触法，分析系统误差.若电压表示数变化明显，说明电流表分压不可忽略，待测电阻阻值较小，选用外接法，系统误差小；同理分析，电流表示数变化明显则选用内接法.

例题 待测电阻约Ω，电流表A量程0.6A，内阻为0.12Ω，电压表V量程3V，内阻约3kΩ

例题6 待测电阻约30Ω，电流表A量程0.6A，内阻约0.1Ω，电压表V量程1V，内阻为10kΩ

学生：例题选用电流表内接法，例题6选用电流表外接法.

教师：若电流表或者电压表的内阻已知，通过分析可以知道采用合适接法，减小测量时的系统误差.电流表内阻已知：内接法；电压表内阻已知：外接法.

巩固练习 （2014年新课标Ⅱ卷）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图2（a）或（b）所示，结果由公式Rx=U/I计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图（a）和（b）中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值.

学生：独立完成，巩固学习成果，学以致用，体验成功的喜悦.

教师：重视基础知识和基本原理的考查.

活动三 伏安法测电阻的变式

拓展提升1 待测电阻Rx的阻值约100Ω，提供如下器材：电流表A1（量程40mA、内阻r1=10Ω），电流表A2（量程100mA、内阻r2 约为3Ω），定值电阻R0（阻值为100Ω）.要求实验原理中没有系统误差，电表读数不得小于其量程的1/2，请画出测量电阻Rx的电路图.

学生：思考，讨论，作答，体会伏安法的变式考查.

教师：指导学生正确作答.电表内阻已知，电压表和电流表角色可以互换.而且本题有两个方案可供选择，对考生能力要求较高.试题比较开放，有利于学生思维能力的拓展.

拓展提升2 测量实际电流表内阻，给定器材如下：待测电流表G1量程mA，内阻约300Ω，电流表G2量程10mA，内阻约100Ω，定值电阻R1=300Ω，定值电阻R2=10Ω.请设计测量G1内阻的测量电路，要求所用器材尽量少，并标出所选器材的相应字母代号.

学生：思考，讨论，作答，总结规律，归纳提升.

教师：指导学生正确作答.定值电阻起到电压表V的作用，很多题目中电流表或电压表不符合要求，有的题目中甚至没有某个电表，需要我们自己构建出符合要求的电表，考查学生的知识迁移能力和设计实验能力.

拓展提升3 要测量电压表V1的内阻RV，提供的器材有：待测电压表V1量程为2V，内阻约2kΩ，电流表A量程0.6A，内阻约0.1Ω，电压表V2量程V，内阻约为kΩ，定值电阻R1=30Ω，定值电阻R2= 3kΩ.请选择必要的器材，要求所用器材尽量少，设计一个测量电压表V1的内阻RV的测量电路.

学生：思考，讨论，作答.

教师：分析出电流表不符合要求是本题成功的关键之一，定值电阻起到电流表A的作用.

师生总结：以上拓展提升的题目的本质方法——伏安法.

活动四 课堂小结

学生：总结本节课收获.

教师：考纲要求的电学实验中的“测金属丝的电阻率”、“描绘小灯泡的伏安特性曲线”、“测电源电动势和内阻”，均应用伏安法，而且考题灵活，变式多样，对考生的应变能力要求非常高，希望大家对伏安法测电阻的知识引起足够重视.

教学设计说明

《伏安法测电阻》复习课的教学设计，以高考试题及其变式题目为引领展开知识点的复习，充分尊重学生的主体地位，采用了讲授和课堂讨论相结合的教学方法，教师适时加以引导和思路点拨.选题符合学生的认知，由浅入深，由易到难，既有考查基本原理和基本方法的习题，又有设计实验，提高学生的设计实验的能力，引起学生积极思考，培养学生发散思维，避免思维定式.

教学后记与反思

这是笔者在哈尔滨市高中烛光杯教学大赛的一节公开课.

笔者以前在复习伏安法测电阻时，采用的是先复习测量电路中电流表的内、外接选择，之后是电表的选择，最后是供电电路中滑动变阻器的分压与限流选取及实物图连线.反思以前的不足之处，将本课重点侧重如何培养学生的思维能力上，体现复习课中知识是基础，能力是表现，思维是核心.只专注伏安法测电阻原理这一个知识点，学生学得透彻，课堂拓展和延伸到位.