文档介绍：思维导图导出思维
摘要:电阻的测量是高中物理实验中一个基础却极其重要的实验。在高考中也是一个高频出现的考点,往往考查学生灵活运用实验方法的能力、知识迁移的能力。电阻测量方法多种多样,但学生在众多方法面前经常无所适从。因此,如何引导学生快速有效地找到合适的方法成为教师研究的一个焦点。笔者引进思维导图,意图帮助学生把思考过程可视化,从而引领学生高效找出电阻测量的解题策略。
关键词:思维导图;电阻测量;解题策略
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2015)11-0112
一、电阻测量考题类型
高中物理教材中出现的电学实验(描绘小灯泡的伏安特性、测定金属丝的电阻率、测定电池的电动势和内电阻、电表的改装、练****使用多用电表),均需要进行电阻的测量。电阻测量解题策略首先要分清考查的是哪一类型,继而去分析具体测量方法。纵观各类电阻测量的考题,可以按被测电阻不同分为以下三种类型:1. 纯电阻的测量,往往可以用伏安法、替代法、电桥法或直接用欧姆表测量。2. 电表的内阻测量,往往可以用伏安法、替代法、半偏法测量。3. 电池的内阻测量,主要用伏安法测量。
二、电阻测量方法简介
笔者拜读了许多一线教师撰写的教学论文:《电阻测量全攻略》《电阻测量实验方法总结》《电阻测量的常用方法》等,发现这些论文都比较详细地介绍了各种测量方法及具体的原理,很值得推荐给学生学****笔者在这里对各种测量方法不作详细的原理分析,只给出电阻测量的简单分析和图示,为后面电阻测量解题策略分析奠基。
1. 欧姆表测量法。此法需要仪器为欧姆表或多用电表,特点是测量方便但误差较大,需要学生掌握多用电表的操作。
2. 伏安法。此法需要仪器为伏特表和安培表,是最常用的方法,要求量程匹配合适,运用公式R= 计算。主要分两类接法:安培表外接法和安培表内接法(见下图1)。外接法适用于小电阻测量,测量值偏小;内接法则适用于大电阻测量,测量值偏大。可以先采用公式确定被测电阻的大小。
其中,伏安法还可以有以下的变型:(学过电表改装后,学生已经掌握伏特表和安培表可以改装相互转换。)
(1)伏安法变型1――伏伏法
此法需要的仪器为两只伏特表,其中要已知1只伏特表的内阻。此方法学生易学易懂,电路图如图2,已知伏特表2的内阻为RV,两表读数分别为U1和U2,利用公式= 可得到R
x= RV。注意两伏特表的量程匹配合适,V1表量程要稍大些。
(2)伏安法变型2――安安法
此法需要的仪器为两只安培表,学生学****的难易程度同上。如图3连接电路,安培表2的内阻RA或已知或很小可忽略,R0为已知定值电阻,可由公式=
得到Rx= 或Rx= (RA不计)。同样要求A1的量程稍大些。
在测量电源的电动势和内阻这一实验中,往往采用伏安法,但也有用电阻箱替换某一电表的现象,即下面要讲的伏阻法和安阻法。
(3)伏安法变型3――伏阻法
如图4,可读数的仪器为伏特表和电阻箱,很容易获得I= ,其实就是伏安法。可用公式= 和= 求得答案。
(4)伏安法变型4――安阻法
图5便是安培表和电阻箱,可用公式I1= 和I2= 求得答案。
3. 替代法。此法实际是用电阻箱来替代被测电阻。实验原理易懂,但操作较难控制,电表数据需用逼近法调出来。如图6