摘 要：伏安法測電阻是電學(xué)實驗的核心，學(xué)生能否從理論高度分析、判斷電流表的內(nèi)外接法，誤差的產(chǎn)生，以及電阻大小的確定，是本節(jié)課需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：伏安法測電阻；內(nèi)接；外接；誤差

一、 教材分析

《歐姆定律》這一節(jié)的內(nèi)容，是電路部分在電學(xué)實驗中的重要應(yīng)用，電阻的測量又是整個電學(xué)實驗的核心。因此，應(yīng)用伏安法測電阻時對電流表內(nèi)外接法的選擇、誤差的分析，是學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要教會學(xué)生分析和處理問題的基本方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生從一定的理論高度分析解決實際問題。

二、 學(xué)情分析

學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了歐姆定律，但對于用伏安法測電阻的電路連接認識，只停留在電流表外接上，不知道電流表也可以內(nèi)接，更不知道兩種接法都會產(chǎn)生誤差，以及誤差產(chǎn)生的原因。所以，對事物全面、清晰的認識，是他們必須解決的問題。

三、 教學(xué)目標(biāo)

（一） 知識與技能

1. 理解伏安法測電阻的原理。

2. 知道伏安法測電阻有內(nèi)接和外接兩種方法，兩種方法測出的電阻都有誤差。

3. 理解兩種方法的誤差原因，并能在實際中做出選擇。

（二） 過程與方法

1. 通過探究活動，進一步熟悉探究思路和科學(xué)方法。

2. 通過探究過程，理清分析思路及方法，學(xué)會歸納簡單的科學(xué)規(guī)律。

（三） 情感態(tài)度與價值觀

結(jié)合觀察和實驗，對學(xué)生進行物理實驗的情感教育，培養(yǎng)仔細、認真及實事求是的科學(xué)態(tài)度。

四、 教學(xué)重難點

重點：使學(xué)生掌握引起測量誤差的原因及減小誤差的方法

難點：根據(jù)給出的具體數(shù)值考慮選用哪種接法來減小誤差

五、 教學(xué)過程

（一） 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，引入新課

教師拿出一個電阻，出示其阻值，提出以下問題：

1. 用什么方法可以測出它的阻值？

2. 電路圖怎么連接？

學(xué)生回答：

1. 伏安法測電阻：R=UI，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出流過電阻的電流，再用歐姆定律求出電阻的阻值。

2. 電路連接如圖所示：

【設(shè)計意圖】根據(jù)初中所學(xué)知識，使學(xué)生馬上聯(lián)想到伏安法測電阻的電路圖，如上圖示一種（電流表外接法），沒有想到第二種接法（電流表內(nèi)接法），這給電流表內(nèi)接法的引入埋下伏筆，使學(xué)生對原有知識的認識更進一步。

教師進一步提問：電路連接方式只有這一種嗎？

學(xué)生由于想不到電流表內(nèi)接法，教師進一步明確伏安法測電阻的電路有外接法和內(nèi)接法兩種。即

（外接法）

（內(nèi)接法）

（二） 實驗驗證

演示：先用內(nèi)接法測出結(jié)果，再用外接法測出結(jié)果

教師讓學(xué)生認真觀察，思考下面的問題：

1. 兩種接法測得的結(jié)果一樣嗎？與真實值有什么關(guān)系？

2. 測出的結(jié)果對你有何啟示？

3. 原因何在？

通過學(xué)生觀察、比較，得出兩次測得的結(jié)果不同，與真實值也不同。利用外接法測出的阻值比真實值偏小，利用內(nèi)接法測出的阻值比真實值偏大，教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：外小內(nèi)大。

【設(shè)計意圖】通過教師演示得出的結(jié)論，有悖常規(guī)認知，學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑：怎么兩次測得的結(jié)果都與真實值不同？可激發(fā)學(xué)生的探究意識，有利于培養(yǎng)探究精神，提高探究能力。

（三）探究原因，誤差分析

教師引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生誤差的原因。在實驗中電壓表和電流表不能看作理想表，要考慮它們的內(nèi)阻，此時要把電壓表看作一個能測電壓的大電阻；電流表看作一個能測電流的小電阻。

在此基礎(chǔ)上教師啟發(fā)學(xué)生思考：

1. 電壓表、電流表作為電阻，它們在電路中有什么作用？

2. 畫出電路中電流的流向

教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩種電路圖

（1） 在電流表外接法中，電壓表起分流作用，由此可知：電壓表所測電壓為Rx兩端真實電壓，即U測=U實，而電流表所測電流為兩支路總電流，而并非Rx的真實電流，即I測>IR，則R測

（2） 在電流表內(nèi)接法中，由于電流表串聯(lián)在電路中起分壓作用，使電壓表所測電壓為電流表和被測電阻Rx兩端電壓之和，則U測>U實，而電流表所測電流為Rx的真實電流，即I測=IR，則R測>R實。

【設(shè)計意圖】學(xué)生對誤差的產(chǎn)生感到困惑不解時，教師及時指出要考慮電表的內(nèi)阻，再引導(dǎo)學(xué)生重新分析電路圖，明確電流表和電壓表在電路中發(fā)揮的作用，使學(xué)生對誤差的由來一清二楚。對后面知識的引入和接受水到渠成，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，增強探究意識，使其對物理產(chǎn)生濃厚的興趣。

（四） 歸納總結(jié)

教師提問：怎樣減小誤差，使測量值更接近真實值？

教師啟發(fā)學(xué)生重溫誤差產(chǎn)生的原因，嘗試分析：

在外接電路中由于電壓表的分流作用，使測量值小于真實值。如果電壓表的分流作用越小，那么測量值就越接近真實值，此時，要求所測電阻值越小越好，當(dāng)所測電阻的阻值遠遠小于電壓表內(nèi)阻，即RxRV時，測量值最接近真實值，誤差最小，此時所測電阻稱為小電阻；在內(nèi)接電路中由于電流表的分壓作用，使測量值大于真實值，同理，如果電流表的分壓作用越小，那么測量值就越接近真實值，則當(dāng)所測電阻的阻值遠遠大于電流表內(nèi)阻，即RxRA時，測量值最接近真實值，誤差最小，此時所測電阻稱為大電阻。由于大電阻采用內(nèi)接法誤差較小，測量值大于真實值；小電阻采用外接法誤差較小，測量值小于真實值。歸納總結(jié)為：大內(nèi)大，小外小。

教師進一步提問：如何界定一個電阻為大電阻還是小電阻？

教師啟發(fā)學(xué)生：關(guān)鍵在于比較Rx與RV和RA的大小關(guān)系。當(dāng) < 時，Rx為小電阻；當(dāng) > 時，Rx為大電阻。

【設(shè)計意圖】在探究新知路線不太清晰時，教師適時提供探究思路。為探究新知提供借鑒，拓寬思路，可以對學(xué)生進行有效的思維方法教育。

作者簡介：

楊生芳，甘肅省臨夏回族自治州，臨夏縣田家炳中學(xué)。