《伏安法测电阻》微课教学设计

摘 要：伏安法测电阻是电学实验的核心，学生能否从理论高度分析、判断电流表的内外接法，误差的产生，以及电阻大小的确定，是本节课需要解决的问题。

关键词：伏安法测电阻；内接；外接；误差

一、 教材分析

《欧姆定律》这一节的内容，是电路部分在电学实验中的重要应用，电阻的测量又是整个电学实验的核心。因此，应用伏安法测电阻时对电流表内外接法的选择、误差的分析，是学生必须掌握的内容。本节内容主要教会学生分析和处理问题的基本方法，逐步引导学生从一定的理论高度分析解决实际问题。

二、 学情分析

学生虽然学习了欧姆定律，但对于用伏安法测电阻的电路连接认识，只停留在电流表外接上，不知道电流表也可以内接，更不知道两种接法都会产生误差，以及误差产生的原因。所以，对事物全面、清晰的认识，是他们必须解决的问题。

三、 教学目标

（一） 知识与技能

1. 理解伏安法测电阻的原理。

2. 知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，两种方法测出的电阻都有误差。

3. 理解两种方法的误差原因，并能在实际中做出选择。

（二） 过程与方法

1. 通过探究活动，进一步熟悉探究思路和科学方法。

2. 通过探究过程，理清分析思路及方法，学会归纳简单的科学规律。

（三） 情感态度与价值观

结合观察和实验，对学生进行物理实验的情感教育，培养仔细、认真及实事求是的科学态度。

四、 教学重难点

重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法

难点：根据给出的具体数值考虑选用哪种接法来减小误差

五、 教学过程

（一） 创设情境，提出问题，引入新课

教师拿出一个电阻，出示其阻值，提出以下问题：

1. 用什么方法可以测出它的阻值？

2. 电路图怎么连接？

学生回答：

1. 伏安法测电阻：R=UI，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出流过电阻的电流，再用欧姆定律求出电阻的阻值。

2. 電路连接如图所示：

【设计意图】根据初中所学知识，使学生马上联想到伏安法测电阻的电路图，如上图示一种（电流表外接法），没有想到第二种接法（电流表内接法），这给电流表内接法的引入埋下伏笔，使学生对原有知识的认识更进一步。

教师进一步提问：电路连接方式只有这一种吗？

学生由于想不到电流表内接法，教师进一步明确伏安法测电阻的电路有外接法和内接法两种。即

（外接法）

（内接法）

（二） 实验验证

演示：先用内接法测出结果，再用外接法测出结果

教师让学生认真观察，思考下面的问题：

1. 两种接法测得的结果一样吗？与真实值有什么关系？

2. 测出的结果对你有何启示？

3. 原因何在？

通过学生观察、比较，得出两次测得的结果不同，与真实值也不同。利用外接法测出的阻值比真实值偏小，利用内接法测出的阻值比真实值偏大，教师引导学生得出结论：外小内大。

【设计意图】通过教师演示得出的结论，有悖常规认知，学生产生质疑：怎么两次测得的结果都与真实值不同？可激发学生的探究意识，有利于培养探究精神，提高探究能力。

（三）探究原因，误差分析

教师引导学生分析产生误差的原因。在实验中电压表和电流表不能看作理想表，要考虑它们的内阻，此时要把电压表看作一个能测电压的大电阻；电流表看作一个能测电流的小电阻。

在此基础上教师启发学生思考：

1. 电压表、电流表作为电阻，它们在电路中有什么作用？

2. 画出电路中电流的流向

教师引导学生分析两种电路图

（1） 在电流表外接法中，电压表起分流作用，由此可知：电压表所测电压为Rx两端真实电压，即U测=U实，而电流表所测电流为两支路总电流，而并非Rx的真实电流，即I测>IR，则R测

（2） 在电流表内接法中，由于电流表串联在电路中起分压作用，使电压表所测电压为电流表和被测电阻Rx两端电压之和，则U测>U实，而电流表所测电流为Rx的真实电流，即I测=IR，则R测>R实。

【设计意图】学生对误差的产生感到困惑不解时，教师及时指出要考虑电表的内阻，再引导学生重新分析电路图，明确电流表和电压表在电路中发挥的作用，使学生对误差的由来一清二楚。对后面知识的引入和接受水到渠成，有利于培养学生严谨的治学态度，增强探究意识，使其对物理产生浓厚的兴趣。

（四） 归纳总结

教师提问：怎样减小误差，使测量值更接近真实值？

教师启发学生重温误差产生的原因，尝试分析：

在外接电路中由于电压表的分流作用，使测量值小于真实值。如果电压表的分流作用越小，那么测量值就越接近真实值，此时，要求所测电阻值越小越好，当所测电阻的阻值远远小于电压表内阻，即RxRV时，测量值最接近真实值，误差最小，此时所测电阻称为小电阻；在内接电路中由于电流表的分压作用，使测量值大于真实值，同理，如果电流表的分压作用越小，那么测量值就越接近真实值，则当所测电阻的阻值远远大于电流表内阻，即RxRA时，测量值最接近真实值，误差最小，此时所测电阻称为大电阻。由于大电阻采用内接法误差较小，测量值大于真实值；小电阻采用外接法误差较小，测量值小于真实值。归纳总结为：大内大，小外小。

教师进一步提问：如何界定一个电阻为大电阻还是小电阻？

教师启发学生：关键在于比较Rx与RV和RA的大小关系。当 < 时，Rx为小电阻；当 > 时，Rx为大电阻。

【设计意图】在探究新知路线不太清晰时，教师适时提供探究思路。为探究新知提供借鉴，拓宽思路，可以对学生进行有效的思维方法教育。

作者简介：

杨生芳，甘肃省临夏回族自治州，临夏县田家炳中学。