周玉輝

摘 要：電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考物理考查的重點(diǎn)，屬必考內(nèi)容.分析最近幾年的高考試題，絕大多數(shù)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn).

關(guān)鍵詞：伏安法；電阻；課堂實(shí)錄

高考中對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查往往是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，題型靈活多變，復(fù)習(xí)過程中學(xué)生普遍反映，這類題目難度較大，突破這類問題的關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)于伏安法測電阻原理的理解和掌握，因?yàn)榻^大多數(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)都是圍繞測電阻展開的，扎實(shí)的做好伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)是非常必要的.

課堂實(shí)錄

活動(dòng)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(qǐng)同學(xué)們觀看投影.（投影略）

學(xué)生：觀看統(tǒng)計(jì)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)伏安法測電阻在高考中考查頻繁，引起重視，進(jìn)入課堂學(xué)習(xí).

教師：電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考必考內(nèi)容，伏安法測電阻是電學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn)，要引起我們足夠的重視，本節(jié)課就結(jié)合近幾年的高考試題來復(fù)習(xí)伏安法測電阻的相關(guān)知識(shí).

活動(dòng)二 電流表的內(nèi)、外接分析

教師：伏安法測電阻分為電流表內(nèi)接法和外接法，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合例題，完成表格.

學(xué)生：回顧所學(xué)知識(shí)，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(nèi)阻約Ω，電壓表V量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ

學(xué)生：外接法，測量誤差來源為電壓表分流，測量值比真實(shí)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(nèi)阻約0.0Ω，電壓表V量程V，內(nèi)阻約kΩ

學(xué)生：內(nèi)接法，測量誤差來源為電流表分壓，測量值比真實(shí)值大.

教師：大電阻，內(nèi)接法，測量值偏大.記憶口訣為“大內(nèi)大”.

（2）計(jì)算法

例題3 待測電阻約300Ω，電壓表V的內(nèi)阻約3kΩ，電流表A的內(nèi)阻約20Ω

學(xué)生：通過計(jì)算總結(jié)規(guī)律，判斷出用內(nèi)接法測量誤差會(huì)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(nèi)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(diǎn)，然后接b點(diǎn)，若電壓表示數(shù)變化明顯，則P應(yīng)接到________點(diǎn)誤差較小.

學(xué)生：電壓表示數(shù)變化明顯，應(yīng)該接a.

教師：當(dāng)待測電阻阻值未知時(shí)，采用試觸法，分析系統(tǒng)誤差.若電壓表示數(shù)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(tǒng)誤差小；同理分析，電流表示數(shù)變化明顯則選用內(nèi)接法.

例題 待測電阻約Ω，電流表A量程0.6A，內(nèi)阻為0.12Ω，電壓表V量程3V，內(nèi)阻約3kΩ

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

學(xué)生：例題選用電流表內(nèi)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(nèi)阻已知，通過分析可以知道采用合適接法，減小測量時(shí)的系統(tǒng)誤差.電流表內(nèi)阻已知：內(nèi)接法；電壓表內(nèi)阻已知：外接法.

鞏固練習(xí) （2014年新課標(biāo)Ⅱ卷）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表A的內(nèi)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(jié)果由公式Rx=U/I計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).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(shí)值，且測量值Rx1________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測量值Rx2________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值.

學(xué)生：獨(dú)立完成，鞏固學(xué)習(xí)成果，學(xué)以致用，體驗(yàn)成功的喜悅.

教師：重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的考查.

活動(dòng)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(nèi)阻r1=10Ω），電流表A2（量程100mA、內(nèi)阻r2 約為3Ω），定值電阻R0（阻值為100Ω）.要求實(shí)驗(yàn)原理中沒有系統(tǒng)誤差，電表讀數(shù)不得小于其量程的1/2，請(qǐng)畫出測量電阻Rx的電路圖.

學(xué)生：思考，討論，作答，體會(huì)伏安法的變式考查.

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

拓展提升2 測量實(shí)際電流表內(nèi)阻，給定器材如下：待測電流表G1量程mA，內(nèi)阻約300Ω，電流表G2量程10mA，內(nèi)阻約100Ω，定值電阻R1=300Ω，定值電阻R2=10Ω.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)測量G1內(nèi)阻的測量電路，要求所用器材盡量少，并標(biāo)出所選器材的相應(yīng)字母代號(hào).

學(xué)生：思考，討論，作答，總結(jié)規(guī)律，歸納提升.

教師：指導(dǎo)學(xué)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(gè)電表，需要我們自己構(gòu)建出符合要求的電表，考查學(xué)生的知識(shí)遷移能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

拓展提升3 要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，提供的器材有：待測電壓表V1量程為2V，內(nèi)阻約2kΩ，電流表A量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω，電壓表V2量程V，內(nèi)阻約為kΩ，定值電阻R1=30Ω，定值電阻R2= 3kΩ.請(qǐng)選擇必要的器材，要求所用器材盡量少，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電壓表V1的內(nèi)阻RV的測量電路.

學(xué)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(guān)鍵之一，定值電阻起到電流表A的作用.

師生總結(jié)：以上拓展提升的題目的本質(zhì)方法——伏安法.

活動(dòng)四 課堂小結(jié)

學(xué)生：總結(jié)本節(jié)課收獲.

教師：考綱要求的電學(xué)實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”，均應(yīng)用伏安法，而且考題靈活，變式多樣，對(duì)考生的應(yīng)變能力要求非常高，希望大家對(duì)伏安法測電阻的知識(shí)引起足夠重視.

教學(xué)設(shè)計(jì)說明

《伏安法測電阻》復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，以高考試題及其變式題目為引領(lǐng)展開知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，充分尊重學(xué)生的主體地位，采用了講授和課堂討論相結(jié)合的教學(xué)方法，教師適時(shí)加以引導(dǎo)和思路點(diǎn)撥.選題符合學(xué)生的認(rèn)知，由淺入深，由易到難，既有考查基本原理和基本方法的習(xí)題，又有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，引起學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，避免思維定式.

教學(xué)后記與反思

這是筆者在哈爾濱市高中燭光杯教學(xué)大賽的一節(jié)公開課.

筆者以前在復(fù)習(xí)伏安法測電阻時(shí)，采用的是先復(fù)習(xí)測量電路中電流表的內(nèi)、外接選擇，之后是電表的選擇，最后是供電電路中滑動(dòng)變阻器的分壓與限流選取及實(shí)物圖連線.反思以前的不足之處，將本課重點(diǎn)側(cè)重如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力上，體現(xiàn)復(fù)習(xí)課中知識(shí)是基礎(chǔ)，能力是表現(xiàn)，思維是核心.只專注伏安法測電阻原理這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)得透徹，課堂拓展和延伸到位.