电阻范文10篇

时间:2023-04-06 03:06:40

电阻

电阻范文篇1

(一)知识目标

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。

3、理解两种方法的误差原因,并能在实际中作出选择。

4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.

(二)能力目标

1、通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

2、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。

3、练习使用多用电表。

(三)情感目标

1、通过本课学生测量分析,器材选择判断,树立学生知识来源于实践,应用于实践的观点。

教学建议

1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了,但是初中时只要求学生掌握测量基本原理,不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因,也不需要学生掌握两种连接方法,而在高中阶段,本节重点是伏安法测电阻的两种接法,使学生知道在什么情况下应该用哪种接法,知道两种接法对测量值带来的不同测量结果,要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。

在新课讲解中可以首先复习电阻定义,引出测量电阻的思路,结合具体实际,提出两种测量方式,分析误差原因,总结适用条件,通过测量分析,进一步巩固。通过器材分析选择,培养学生解决实际问题能力。

学生活动展开时应该在教师的引导下,分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件,利用自行测量进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,器材选择判断能力,解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用,具有联系实际的意义,为学生提供运用知识分析和解决问题的机会

2、教材要求了解欧姆表的原理,不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.

通过对欧姆表原理的讲解,进一步加强学生使用欧姆表的能力,重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性,使学生分清欧姆表的各档位之间的转换,知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接,会对欧姆表进行读数和测量。

3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法,如果学生的程度较好,可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外,还可以向学生介绍其他方法。比如替代法,补偿法,惠斯通电桥法,另有利用一个已知电阻和伏特表,一个已知电阻和安培表进行测量的方法。

教学设计示例

电阻的测量

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求:

(1)了解用伏安法测电阻,知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法,无论用“内接法”还是“外接法”,测出的阻值都有误差。

(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的,并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

(3)知道欧姆表测电阻的原理。

2、能力方面的要求:

(1)引导学生理解观察内容的真实性,鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

(2)通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

1、重点:使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

2、难点

(1)误差的相对性。

(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。

三、教具

电压表,电流表,欧姆表,测电阻的示教板。

四、主要教学过程

(-)引入新课

我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,是不是简单的重复呢?大家可以回想一下,当初做实验时的情况,把两个示数相除,再多次求平均即可,那你们有没有想过,这样得到的就是电阻的真实值吗?不是,原因在于电压表和电流表都不是理想的。

(二)教学过程

1、伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻,而电压表也并不是电阻无穷大,用这样的表去测量电阻,会对测量结果有什么样的影响?

(1)、原理:利用部分电路欧姆定律

我们利用电压表,电流表测量电阻值时,需把二者同时接入电路,否则无对应关系,没有了测量的意义,那么接入时无非两种接入方法,那么电路应如何?请同学们画出。

(2)、电路:

如果是理想情况,即时,两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题,实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差,是偏大还是偏小?

外接法

是两端电压,是准确的,是过和的总电流,所以偏大。

偏小,是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是与的并联值,随↑,误差将越小。

内接法

是过的电流,是准确的,是加在与A上总电压,所以偏大。偏大,是由于电流表的分压作用造成的。

实际测的是与A的串联值,随↓,误差将越小。

进一步提问:为了提高测量精度,选择内、外接的原则是什么?

适用范围:;

[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只,如何设计测量电阻的电路。

方法:将A前后两次串入和各支路,测得电流强度为和,应有,则)

2、欧姆表测电阻

伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻,关于欧姆表的构造,先请同学们看书。

以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数,测电阻不同于测电流、电压,表内本身含有电源,表盘上本身刻定的是电流值。试想,在两表笔间接入不同的电阻时,电路中的电流强度会随之发生改变,且一个阻值对应一个电流值,即指针偏在某一位置,所以可知:

(1)、原理:闭合电路欧姆定律

(2)、刻度的标定:

①两表笔短接,调,使,刻出“0”

②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”

③任意加上,,在指针偏转到的位置,刻出“”;

④若是正好是呢?应有,不难看出此时、,是此时的欧姆表内阻,也称中值电阻。

拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程,同时说明:

①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。

②由于与并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。

(3)、使用欧姆表的注意事项:(请同学回答并总结出)

①测电阻时,要使被测电阻同其它电路脱离开。

②欧姆表一般均有几档,而且使用时间长了,电池的E,r均要发生改变,所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。

③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。

由此也可看出,利用欧姆表测电阻仅是粗测而已,在此基础上,应再利用伏安法测量才会比较准确。

3、课后小结

电阻范文篇2

1.巩固串联电路的电流和电压特点.

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标

1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强思想品德教育.

教学建议

教材分析

本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议

本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

--方案

1.引入课题

复习巩固,要求学生思考,计算回答

如图所示,已知,电流表的示数为1A,那么

电流表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个10的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些5的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V),电流表的读数为0.6A,根据伏安法测出.

然后分别用代替,分别测出.

将与串联起来接在电路的a、b两点之间,提示学生,把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.

再串入电阻,把已串联的电阻当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果,得出总电阻与的关系:.

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:

作图并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以

这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上,求这串联

电路中的电流

让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1)(2)(3)

经比较得出第(3)种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知V,求I

根据得

答这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为8.3,两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V,而电源电压是6V,那么串联的电阻要分担的电压为

(2)的大小根据欧姆定律求出

(3)因为与串联,通过的电流与通过的电流相等.

(4)通过的电流根据求出.

解题过程

已知,求

解电阻两端电压为

电路中的电流为

电阻范文篇3

1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。

2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。

3.会利用并联电路的特点,解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

每组配备干电池二节,电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻2只(5欧和10欧各一只),导线若干条。

(三)教学过程

1.复习

问:请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)

问:请解答课本本章习题中的第1题。

答:从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道,在长短、粗细相等条件下,镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大;根据串联电路的特点可知,通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大;根据欧姆定律得U=IR,可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。

问:请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演,其他学生自做,然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图,按规范化要求求解。)

2.引入新课

(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题,由此提出本节学习的内容。

板书:〈第五节电阻的并联〉

(2)问:并联电路中电流的特点是什么?举例说明。

学生回答,教师小结。

板书:〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即:I=I1+I2。〉

(4)问:并联电路电压的特点是什么?举例说明。

学生回答,教师小结。

板书:〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉

(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢?这就是本节将学习的知识。

3.进行新课

(1)实验:

明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻,然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R,并将这个阻值与R1、R2进行比较。

学生实验,教师指导。实验完毕,整理好仪器。

报告实验结果,讨论实验结论:实验表明,几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。

板书:〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉

问:10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧?(答:小于1欧。)

(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)

板书:〈设:支路电阻分别是R1、R2;R1、R2并联的总电阻是R。

根据欧姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,

由于:I=I1+I2,

因此:U/R=U1/R1+U2/R2。

又因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U=U1=U2,

可得:1/R=1/R1+1/R2。

表明:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。〉

练习:计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧,R2=10欧)并联后的总电阻。

学生演练,一名学生板演,教师讲评,指出理论计算与实验结果一致。

几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小,这是因为把导体并联起来,相当于增加了导体横截面积。

(3)练习

例题1:请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)

简介:当n个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式:R=R''''/n。例题1中:R′=10千欧,n=2,所以:R=10千欧/2=5千欧。

例题2.在图8-1所示电路中,电源的电压是36伏,灯泡L1的电阻是20欧,L2的电阻是60欧,求两个灯泡同时工作时,电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)

学生读题,讨论此题解法,教师板书:

认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题,首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。

(过程略)

问:串联电路有分压作用,且U1/U2=R1/R2。在并联电路中,干路中电流在分流点分成两部分,电流的分配跟电阻的关系是什么?此题中,L1、L2中电流之比是多少?

答:(略)

板书:〈在并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉

4.小结

并联电跟中电流、电压、电阻的特点。

几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。

5.布置作业

课本本节末练习1、2;本章末习题9、10。

参看课本本章的"学到了什么?,根据知识结构图写出方框内的知识内容。

(四)说明

电阻范文篇4

关键词:铂电阻,测温电路设计,模拟-数字转换非线性校正,数据采集

一、引言

铂电阻温度传感器,因其测量范围大,复现性好,稳定性强等特点而被广泛使用。

在精密测量系统中,铂电阻测温系统电路结构图如图1所示:铂电阻信号通常通过桥式电路转换为电压信号,再经过放大及A/D转换后送微处理器进行处理。为了能对铂电阻测温的非线性进行校正,作者利用双积分A/D转换原理,设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方案。实践证明,该方法不仅性能稳定,结构简单,而且在0~200℃范围内准确度可达到0.15%FS±4字。

二、非线性校正原理

1、非线性A/D转换原理

因为铂电阻经桥路检测后,其输出电压UM与被测温度q之间具有函数关系:

式中:A,B为常系数。

如果能构造成一个函数电路,使其具有与上式相同的函数形式:

同时使UM=UN,则容易得出q=t(这里,“q=t”仅有数学意义,实际上它们的量纲是不一样的)。这样,在UM=UN的前提下,温度q的测量问题就转化为对时间t的测量了。

以上是本文阐述的以变量变换的形式实现传感器非线性校正的设计思想。这里t的量纲为时间,其测量过程是通过双积分A/D转换实现的。双斜率积分转换表达为:

(1)

式中:Uin—A/D转换时模拟输入电压,

T1—A/D转换过程中正向积分时间,

T2—A/D转换过程中反向积分时间,

Uref—A/D转换时参考输入电压。

当Uref为定值时,Uin与T2具有线性关系,因此这种情况下可以认为A/D输出结果为:

T2=T1Uin/Uref.

假定Uref(t)为时间t的函数:Uref(t)=M+Nt(2)

其中:M,N为待定常系数。

A/D转换后的输出结果若能完全补偿铂电阻温度非线性,则有:Uin=aq+Bq2(3)

故将式(2)和式(3)代入式(1),

假设:AT1=M,BT1=N/2,

则有:T2与q在数值上大小相等,即T2=q,可见实现了铂电阻的温度与数字量线性转换。

可以看出,在A/D转换过程中,模拟电压输入与数字量输出之间不是线性关系,其函数关系刚好与Rq—q关系相反,当其特性实现了相互完全补偿时,就能获得线性q/T2转换。显然,利用双积分A/D转换实现非线性校正的关键是应能满足式(3)所表征的函数关系。本方案采用RC回路极其简单地达到了该目的。

2.高精度A/D转换器ICL7135

铂电阻测温电路线性化设计的实现采用了4位半双积分型A/D转换器ICL7135。ICL7135每一个转换周期分为三个阶段:自动调零阶段、被测电压积分阶段、对基准电压Uref进行反积分阶段。下面结合铂电阻温度测量分析ICL7135的工作过程:

(1)正向积分阶段

ICL7135与89C52接口电路原理图如图2所示。在此阶段,ICL7135对Uin进行定时积分,固定时间T1=10000T0(T0为时钟周期)。积分器的输出电压为:

(4)

同时,在此阶段基准电容C对电阻R放电。外接电阻R正是为了对铂电阻温度特性的二次非线性项进行校正而设置的。此阶段完成时,C两端电压为:

(5)

式中,UW为t=0时电容C两端电压值。

将上式在t=T1处按马克劳林公式展开,若选取适当参数,使,则上式可简化为:

(6)

(2)反向积分阶段:

在此阶段,基准电容C两端电压又被内部积分电路进行反向积分,在整个T2阶段UC(t)可认为是线性的,T2结束时积分器输出又回到零位,此时有:(7)

由式(4)、式(6)、式(7)整理可得:

将式(3)代入上式,得:

令等式两边常量对应相等,则有:q=T2。

在T2时间内,对A/D转换器进行时钟计数,并以数字量形式输出,从而定量地将被测温度值反映出来,实现电路的数字化测量。

三、ICL7135与单片机89C52接口的新方法

以往使用7135是利用它具有多重动态扫描的BCD码输出来读取A/D转换结果,这样既费时、又占用较多口线。在测控仪表中,尽量少占用微处理器I/O口线,以最少原器件、完成尽可能多的任务是十分重要的。这里介绍的ICL7135与单片机接口的简易方法,是利用7135的“BUSY”端,只需占用单片机89C51的一个I/O口和内部的一个定时器,就可以在十几微秒的中断服务程序中把ICL7135的A/D转换值送入单片机内。实践证明,该方法具有实际应用价值。

在图2中,若89C51的时钟采用6MHz晶振,在不执行movx指令的情况下,ALE是稳定的1MHz频率,将ALE经过二分频可得到500kHz的频率供给ICL7135时钟输入端。T0规定为定时方式1,满足ICL7135的19999满量程要求。ICL7135在A/D转换阶段,状态输出引脚BUSY为高电平,指明A/D转换器正处在信号积分和反积分阶段,这个高电平一直持续到消除积分阶段结束。在定时器方式寄存器TMOD中,置T0的门控位GATE为1,利用BUSY作为计数器门控信号,T0的计数将受BUSY控制。控制计数器只能在BUSY为高电平时计数,那么输入信号:A/D转换值=BUSY高电平期间内计数器计数值-10001

图2中用ICL7135的BUSY端接89C52的外部中断,POL为信号极性输出端,接89C52的P1.7,高、低电平表示被测信号为正、负极性。

四、实验结果及误差分析

在以铂电阻测温电路的线性化设计的方案中,误差来源一方面来自于基准电容放电过程的非线性引起的误差:当RC取值满足时,此项误差折合成温度值可小于0.03℃。另一方面误差来自于A/D转换准确度。当选用4位半A/D转换器ICL7135时,其准确度为±0.05%,折合最大温度误差为0.10℃,两项误差相对独立,电路总体测温误差为±0.104℃。本电路经组装后,进行了实际性能测试,实验数据见表1。从测试结果看,样机最大误差为-0.18℃,与分析结论基本相近。

表1(铂电阻分度号为Pt100)标准温度(℃)

显示温度(℃)

绝对误差(℃)

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

100.20

110.17

120.05

130.12

140.11

149.95

159.88

169.84

179.84

189.82

200.18

0.20

0.17

0.05.

0.12

0.11

-0.05

-0.12

-0.16

-0.16

-0.18

0.18

参考文献

[1]R.E.贝德福德、T.M.道芬里、H.普雷斯顿.托马斯合著:袁光富译,温度测量,计量出版社,1995

[2]赵学增,检测与传感技术,哈尔滨工业大学出版社,1998.10

[3]郑建国,一种高精度的铂电阻温度测量方案,自动化仪表,1997.18(8)

TheDesignfortheLinearizationofPtResistanceTemperatureMeasurement

电阻范文篇5

系统结构

本系统设计所要完成的主要功能是电阻电容的在线测试与显示,总体设计思想为:将电阻电容的参数值转换成与之成正比关系变化的电压输出,经A/D转换,然后送单片机进行数据处理,最后显示。硬件电路主要由以下几个模块组成Cx/V0转换电路、Rx/V0转换电路,信号发生电路、滤波电路、Av/Dv转换电路、A/D转换及单片机接口电路、量程自动转换电路,LCD接口电路。各个模块关系及系统总体框图如图l所示。

系统硬件设计

Rx/V0转换电路

Rx/v0转换的原理图如图2所示,图中Rx为待测电阻,R1和R2为Rx两端旁路的等效电阻,VREE为基准电压,R1~R3为基准电阻。由开关K来选择不同的量程。现以K1闭合为例:由图可得:

VREF/RR1=-V0/Rx,即V0=-Rx/当K2闭合时:

Cx/V0转换电路

Cx/V0转换的原理图如图3所示:核心部分C/Vo转换器采用简单有源Rc电路,该方法的被测电容C,与激励源频率无关,且Cx/V0转换电路的输出电压V0与被测电容Cv为线性关系。该原理构成的电容测试不仅可用于在线电

DC转换器,可以计算各种复杂波形的真有效值。采用了峰值系数补偿,在测量峰值系数高达10的信号时附加误差仅为1%。频带宽度在2V输入时可达8MHz。在实际应用中唯一的外部调整元件为绝对值平方的平均电容CAV、其影响到求平均值时间、低频精度、输出波纹水平及输出稳定时间。使用前需利用外部调整元件来减小有源整流器的非线性误差.电路图如图6所示。

A/D转换及单片机接口电路设计

本系统采用的ADC0809是一种8路模拟输入逐次逼近型A/D转换器,由于价格适中,与单片机的接口、软件操作均比较简单,目前在8位单片机系统中有着广泛的使用。ADC0809由8路模拟开关。地址锁存与译码器,8位A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成。ADC0809与单片机的接口电路由于接口简单。在此不再占用篇幅。

量程自动转换电路设计

在实际应用中,由于模拟开关本身存在一定的压降,所以实际应用起来较难,所以在这里电路中必须进行一定的补偿,采用继电器作为开关,以控制进行量程转换。电路原理图如图7所示。

LCD接口电路设计

作为测试仪器,显示是不可或缺的。在本设计中,采用EDMl602模块以实现单位的LCD显示。模块的内部结构主要由LCD显示屏(LCDPANEL),控制器、列驱动器和偏压产生电路组成。EDMl602与单片机的接口电路如图8所示。

系统的软件设计

该在线测试系统的软件主程序流程如图9所示。

电阻范文篇6

一、提出研究课题

布置实验预习时,提出以下研究课题:

1.回忆测定金属电阻率的原理是什么?需要测定哪些物理量,需要哪些器材,需要注意哪些问题。

2.现在要测定自来水的电阻率,能否借鉴测定金属电阻率的方法?如果能,考虑可采用哪些方法,需要哪些器材;如果不能,则困难在哪里,能否想办法解决。

3.考虑本实验过程中可能会发生哪些故障,应注意哪些问题,各实验器材、仪表的使用方法是否熟练掌握。

二、讨论实验方案

提出研究课题后,学生相互探讨,提出测自来水电阻率的主要困难在于它不像金属丝一样有固定形状,继而讨论解决的办法。学生一致认为用直玻璃管盛入自来水,使之成为水柱,即可解决问题。经进一步的讨论,学生提出多种实验方案,经教师适当地加以引导和归纳,得到较典型的两种实验方案。

方案一:伏安法

把自来水盛在长直玻璃管中,两端用橡皮塞堵住,并插入硬电极,将其接入电路,用伏安法测出水柱两端的电压U和通过的电流I,则据欧姆定律R=U/I可求出水柱电阻。用米尺测出水柱的实际长度l,用游标卡尺测出玻璃管的内径r,通过S=πr2算出S的大小,由公式R=ρl/S即可求出ρ值的大小。电路如图1所示,由于自来水电阻值很大,故电路采用内接法。

方案二:万用电表直接测量法

玻璃管中水柱的电阻也可用万用电表欧姆挡直接测出,其他步骤和方案一相同,电路如图2所示。

三、探索实验方法

由学生自由地选择方案,确定实验器材,分组实验。学生大致按以下实验步骤进行操作:

①用游标卡尺测出玻璃管的内径r;

②将玻璃管盛水,两端用橡皮塞堵住,用米尺测出水柱的实际长度l;

③在橡皮塞上插入硬电极,按事先设计的方案连接好电路,测出水柱的电阻R或一组U、I的值;

④改变水柱的实际长度,重做上述实验三次。

以上各步中所测得的数据均应填入事先设计的表格中,算出每组所测出的电阻率,取平均值。

学生在实验过程中出现了以下一些问题:

①选择方案一的实验组中绝大部分选择安培表作为电路中电流表使用,结果指针几乎不动,经研究讨论后,才陆续将安培表换作毫安表,实验结果较好。

②算出结果后,各实验小组相互比较所测得的电阻率的数值,发现差别较大,其中最大的为84.36Ω·m,最小的为68.23Ω·m。教师提问:为什么会有如此大的差别?能否找出原因?学生仔细观察分析后,整理下列四种可能原因:一是偶然误差;二是各组所用仪表不准或不一致;三是各组所用自来水本身有差别;四是各组所采用的电极形状大小与水柱接触面不同,电极插入水中的深度不同。进一步分析得出,最后一种原因可能是主要原因。教师建议:换用不同形状、大小的电极再做实验,并讨论采用怎样的电极最为合理。

③几乎没有人注意到温度对电阻率的影响而主动提出对自来水温度的测定,教师建议:请同学们换用热水重做几组实验,看测量结果和冷水是否相同。这说明大家的实验步骤中忽略了什么?

四、撰写实验报告

实验结束后,教师指导学生撰写实验报告,实验报告包括以下几点:

①所设计实验的原理、实验条件;

②实验所用的器材及简单电路图;

③所设计实验的详细操作步骤;

④列出实验数据记录表格,算出实验结果,得出实验结论。

五、布置课外实验

①若用金属管或橡胶管进行装水实验,对实验结果是否有影响?

②若在自来水中分别加入食盐、酒精或洗衣粉,其电阻率有变化吗?

电阻范文篇7

电阻的英文名称为resistance缩写res,通常用字母R表示。电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母“Ω”来表示。电阻的单位欧姆是这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。在电阻体上一般都标称电阻的阻值有的还标识功率。在这里我们对电阻的功率不做其阐述,电阻其标称有四种表示方法即:直标法、文字符号法、数码法和色标法。

1、直标法

用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值和技术参数,电阻值单位欧姆用“Ω”表示,千欧用“KΩ”表示,兆欧用“MΩ”表示,允许偏差一般直接用百分数或用Ⅰ(±5%);Ⅱ(±10%);Ⅲ(±20%)表示。

2、文字符号法

用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,其允许偏差用文字符号表示:B(±0.1%)、C(±0.25%)、D(±0.5%)、F(±1%)、G(±2%)、J(±5%)、K(±10%)、M(±20%)、N(±30%)。符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字表示小数阻值。

3、数码法

用三位阿拉伯数字表示,前两位数字表示阻值的有效数,第三位数字表示有效数后面零的个数。当阻值小于10欧时,常以×R×表示,将R看作小数点单位为欧姆。偏差通常采用符号表示:B(±0.1%)、C(±0.25%)、D(±0.5%)、F(±1%)、G(±2%)、J(±5%)、K(±10%)、M(±20%)、N(±30%)。

4、色标法

用颜色来表示电阻的大小的一种方法。对于小型电阻值常用四环色环或五环色环表示电阻的大小。

四环电阻:第一,第二色环表示阻值有效数字,第三色环表示10的幂数,第四色环为电阻的误差等级。五环电阻:第一,第二,第三环表示三位数字,第四环表示10的幂数,第五环表示误差等级。电阻上的每一个颜色都代表一个数字。

电阻范文篇8

知识目标

1.知道什么是电阻.

2.知道电阻的各种单位及其换算关系.

3.理解决定电阻大小的四个因素.

能力目标

1.能认识到电阻是导体本身的属性.

2.能进行电阻不同单位之间的变换.

3.能根据决定电阻大小因素,判断比较不同导体电阻的大小.

4.初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路.

5.培养学生依据物理事实分析,归纳问题的能力.

情感目标

培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神.

公务员之家,全国公务员共同天地

教学建议

教材分析

本节首先提出一个学生能常见的问题来吸引学生,让学生思考不同的金属都可以导电,而为什么在不同的地方选材却不同.

本节所有的结论都是建立在实验的基础之上,实验引入导体虽然可以导电,但同时对电流有有一定的阻碍作用.然后通过“控制变量法”把影响电阻的因素一一导出.

教法建议

本节宜采用观察、分析、比较、归纳的学习方法.

本节的所有结论都是由实验推导而来,应该增加学生动手机会,以培养学生分析、推理能力,使学生初步领悟“控制变量”的物理研究方法,演示验证分组实验,学生信服,培养思维和操作能力,培养学生分析处理实验数据能力.

导体能够导电,但同时对电流又有阻碍作用,不同的导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小.不同的导体电阻一般不同,电阻是导体的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与其两端的电压及其中的电流无关、导体的电阻只有通电的时候才表现出来.

由于决定电阻大小因素很多,在实验研究时,采用了控制变量法,即每一次只让一个因素发生变化,其他因素保持不变,然后再观察相应的电阻的变化.

为了表示导体的电阻跟材料的关系,可用电阻率表示.某种材料制成长,横截面积为的导线在20℃的电阻值叫做这种材料的电阻率.

教学设计方案

导入新课

给学生布置任务:

将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连成电路并读电流表示数.再出示电阻定律演示器,按下述要求重作上述实验

1.用导线代替小灯泡做一次.

2.用导线代替再做一次.

组织学生总结分析,提出问题

教师可引导

上述两次实验,用的都是一节干电池即电压相同,那么两导线中的电流大小为什么不同?(一位学生到前面连接;其他同学审查连接过程,找出操作上的问题)

找其他同学到讲台上完成并记录实验数据,总结现象—电流大小不同

让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.

学生总结:

外部条件都相同,肯定是由于导体本身不同造成的.

教师引导:

提出电阻概念,指出:原来导体虽能导电,但同时对电流也有阻碍作用,物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小.

学生判断分析后,教师指出,不同导体电阻一般不同.教师简述研究电阻有重要意义.在应用中初步理解电阻含义(这里让学生判断只限于电压相同的例子).

导体比如金属导体对电流有阻碍作用,实质是由于定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而成的.

为了衡量导体对电流阻碍作用大小,就要比较电阻大小,要比较电阻大小就要规定电阻的单位,国际单位制中电阻单位是“欧姆”()还有千欧()、兆欧(),多大的阻碍作用是呢?

如果导体两端电压是,通过的电流是时,这段导体的电阻是.通过举例让学生体会欧姆大小.

学生到课本中找到关于规定的表述文字并读后再让学生根据单位字头号自己说出三个单位核算关系.再让学生观察,,电阻和滑动变阻器.

观察和听老师介绍的这些导体电阻都不同,那么导体电阻与什么相关、由什么因素决定呢?启发学生猜想?

怎样设计实验来验证?

方法指导,介绍控制变量的方法.在学生猜想基础上,根据研究思路分析,用如图所用装置完成下面三组学生实验.

实验1

研究导体电阻跟材料关系.根据前面实验数据直接填入记录表.

说明通过锰铜导线电流大于通过镍铬合金的电流.

结论

学生实验并记录

条件—电压相同

导线

材料

锰铜

镍铬

长度

相同

截面积

相同

电流

电阻

实验2

研究电阻与长度关系记录表

说明

结论

条件—电压相同

导线

材料

相同

长度

1

0.5

截面积

相同

电流

电阻

实验3

研究电阻与粗细的关系.

记录表

说明

结论

条件—电压相同

导线

材料

相同

长度

相同

截面积

电流

电阻

分析说明.导体的电阻由材料、长度、横截面积决定,所以说电阻是导体本身的一种性质

实验4

研究电阻与温度关系.

实验装置图

教师帮助学生分析归纳结论.

导体电阻还与温度有关.学生归纳后,教师小结:一般地温度越高,电阻越大.

板书结论

导体的电阻是导体本身一种性质,它的大小与导体的材料、长度、截面积和温度有关.

由于导体电阻由材料、长度、截面积和温度共同决定,所以要比较两种不同材料电阻的区别,必须取相同长度、截面积、相同温度的导体加以比较,课本上列出了长1米截面积为1毫米在0℃时不同材料的电阻值.

我们前面讲的电阻单位是欧姆,从导体本身性质角度来说就是在温度为0℃时,长106.3厘米截面积为1平方毫米的水银柱所具有的电阻.

学生看P92页表,回答下列问题:

哪些材料导电性能好?

为什么常用铜或铝做材料,而不用便宜的钢铁?

探究活动

【课题】

1.导体电阻的微观机制

2.不同导体电阻差别的微观机制

【组织形式】个人和学习小组

【活动方式】公务员之家,全国公务员共同天地

电阻范文篇9

教学目标

知识目标

1.巩固串联电路的电流和电压特点.

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标

1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强思想品德教育.

教学建议

教材分析

本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议

本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

教学设计方案

1.引入课题

复习巩固,要求学生思考,计算回答

如图所示,已知,电流表的示数为1A,那么

电流表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个10的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些5的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V),电流表的读数为0.6A,根据伏安法测出.

然后分别用代替,分别测出.

将与串联起来接在电路的a、b两点之间,提示学生,把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.

再串入电阻,把已串联的电阻当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果,得出总电阻与的关系:.

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:

作图并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以

这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上,求这串联

电路中的电流

让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1)(2)(3)

经比较得出第(3)种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知V,求I

根据得

答这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为8.3,两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V,而电源电压是6V,那么串联的电阻要分担的电压为

(2)的大小根据欧姆定律求出

(3)因为与串联,通过的电流与通过的电流相等.

(4)通过的电流根据求出.

解题过程

已知,求

解电阻两端电压为

电路中的电流为

电阻范文篇10

1.知道什么是电阻.

2.知道电阻的各种单位及其换算关系.

3.理解决定电阻大小的四个因素.

能力目标

1.能认识到电阻是导体本身的属性.

2.能进行电阻不同单位之间的变换.

3.能根据决定电阻大小因素,判断比较不同导体电阻的大小.

4.初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路.

5.培养学生依据物理事实分析,归纳问题的能力.

情感目标

培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神.

教学建议

教材分析

本节首先提出一个学生能常见的问题来吸引学生,让学生思考不同的金属都可以导电,而为什么在不同的地方选材却不同.

本节所有的结论都是建立在实验的基础之上,实验引入导体虽然可以导电,但同时对电流有有一定的阻碍作用.然后通过“控制变量法”把影响电阻的因素一一导出.

教法建议

本节宜采用观察、分析、比较、归纳的学习方法.

本节的所有结论都是由实验推导而来,应该增加学生动手机会,以培养学生分析、推理能力,使学生初步领悟“控制变量”的物理研究方法,演示验证分组实验,学生信服,培养思维和操作能力,培养学生分析处理实验数据能力.

导体能够导电,但同时对电流又有阻碍作用,不同的导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小.不同的导体电阻一般不同,电阻是导体的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与其两端的电压及其中的电流无关、导体的电阻只有通电的时候才表现出来.

由于决定电阻大小因素很多,在实验研究时,采用了控制变量法,即每一次只让一个因素发生变化,其他因素保持不变,然后再观察相应的电阻的变化.

为了表示导体的电阻跟材料的关系,可用电阻率表示.某种材料制成长,横截面积为的导线在20℃的电阻值叫做这种材料的电阻率.

教学设计方案

导入新课

给学生布置任务:

将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连成电路并读电流表示数.再出示电阻定律演示器,按下述要求重作上述实验

1.用导线代替小灯泡做一次.

2.用导线代替再做一次.

组织学生总结分析,提出问题

教师可引导

上述两次实验,用的都是一节干电池即电压相同,那么两导线中的电流大小为什么不同?(一位学生到前面连接;其他同学审查连接过程,找出操作上的问题)

找其他同学到讲台上完成并记录实验数据,总结现象—电流大小不同

让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.

学生总结:

外部条件都相同,肯定是由于导体本身不同造成的.

教师引导:

提出电阻概念,指出:原来导体虽能导电,但同时对电流也有阻碍作用,物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小.

学生判断分析后,教师指出,不同导体电阻一般不同.教师简述研究电阻有重要意义.在应用中初步理解电阻含义(这里让学生判断只限于电压相同的例子).

导体比如金属导体对电流有阻碍作用,实质是由于定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而成的.

为了衡量导体对电流阻碍作用大小,就要比较电阻大小,要比较电阻大小就要规定电阻的单位,国际单位制中电阻单位是“欧姆”()还有千欧()、兆欧(),多大的阻碍作用是呢?

如果导体两端电压是,通过的电流是时,这段导体的电阻是.通过举例让学生体会欧姆大小.

学生到课本中找到关于规定的表述文字并读后再让学生根据单位字头号自己说出三个单位核算关系.再让学生观察,,电阻和滑动变阻器.

观察和听老师介绍的这些导体电阻都不同,那么导体电阻与什么相关、由什么因素决定呢?启发学生猜想?

怎样设计实验来验证?

方法指导,介绍控制变量的方法.在

学生猜想基础上,根据研究思路分析,用如图所用装置完成下面三组学生实验.

实验1

研究导体电阻跟材料关系.根据前面实验数据直接填入记录表.

说明通过锰铜导线电流大于通过镍铬合金的电流.

结论

*

分析说明.导体的电阻由材料、长度、横截面积决定,所以说电阻是导体本身的一种性质

实验4

研究电阻与温度关系.

实验装置图

教师帮助学生分析归纳结论.

导体电阻还与温度有关.学生归纳后,教师小结:一般地温度越高,电阻越大.

板书结论

导体的电阻是导体本身一种性质,它的大小与导体的材料、长度、截面积和温度有关.

由于导体电阻由材料、长度、截面积和温度共同决定,所以要比较两种不同材料电阻的区别,必须取相同长度、截面积、相同温度的导体加以比较,课本上列出了长1米截面积为1毫米在0℃时不同材料的电阻值.

我们前面讲的电阻单位是欧姆,从导体本身性质角度来说就是在温度为0℃时,长106.3厘米截面积为1平方毫米的水银柱所具有的电阻.

学生看P92页表,回答下列问题:

哪些材料导电性能好?

为什么常用铜或铝做材料,而不用便宜的钢铁?

探究活动

【课题】

1.导体电阻的微观机制

2.不同导体电阻差别的微观机制

【组织形式】个人和学习小组

【活动方式】