物理教学中水的电阻率测量研究

2024-09-20

物理教学中水的电阻率测量研究(精选18篇)

物理教学中水的电阻率测量研究 第1篇

高中电阻测量实验教学研究论文

实验是高中物理教学的主要方法.“电阻测量”实验教学的目标是,培养学生的各方面能力,在让学生掌握“电阻测量”相关知识的同时,培养学生的动手能力、合作能力、信息处理能力、问题分析能力等,通过实验的方式,让学生熟练掌握实验过程中所运用的方法,达到学以致用的目的.

一、“电阻测量”实验教学

“电阻测量”实验教学的内容主要包括:识别电路元件,明确元件作用;了解电表的工作原理,学会使用电表;了解电阻定律与欧姆定律;对电源内阻与其电动势进行测量;对金属电阻率进行测定.在实验教学过程中,教师普遍运用以下方式进行教学:第一,讲授法.一般适用于实验之前,教师通过这种方式让学生对实验仪器有一个基本认识,明确实验原理,选择适合的数据处理方式.第二,演示法.教师在让学生做实验之前,先运用这种方式为学生做示范,以便于接下来的教学.第三,讨论法.一般应用于实验完成以后,让学生对实验进行讨论.第四,练习法.通过做题的方式,检验学生对知识的掌握情况.第五,实验法.让学生动手进行实验,通过亲身感受来加深记忆.第六,合作法.让学生在实验过程中相互合作,沟通,发现问题.

二、实验教学过程中的问题

虽然在“电阻测量”实验教学中所运用的教学方法很多,但存在的问题也不容忽视.第一,过于重视理论方面.受应试教育的长期影响,很多教师处于考试不断的状态,只重视教授学生“电阻测量”点的原理与公式,实验变成了可有可无的东西.有些教师只是自己在课堂上演示一遍实验过程便草草了事,学生根本没有做实验的机会.这种教学方式,让学生无法实际体会“电阻测量”的过程,教学效果欠佳.第二,实验资源比较缺乏.在实验器材方面,很多学校并不重视实验教学,加之地区经济发展水平有限,用于物理实验的教学器材不充足.在课程安排方面,实验课相对较少,实验时间短.在教师方面,有些教师对实验器材并不熟悉,无法熟练运用器材进行实验教学.这些因素都导致“电阻测量”实验教学的效果不好.第三,学生学习水平不同.从现阶段的情况来看,高中学生在“电阻测量”实验中虽然整体上差强人意,但呈现出两极化的掌握趋势,如在实验仪器的认识上较好,使用上却并不熟练;在实验原理方面比较容易出现混乱现象;数据处理方面往往处理不到位;实验过程中电路连接方面做得不好,等等.

三、解决问题的方法

针对上述问题,笔者提出以下解决方法:第一,充分认识实验的重要性.在“电阻测量”实验教学中,教师要准确把握理论与实验之间的关系,增加实验课程,让实验课程“大于等于”理论课程,并在实验过程中将理论与实验结合起来,让理论融入到实验中.只有这样,才能加深学生对理论知识的理解,提升课堂学习效果.第二,加大对教学资源的投入.实验教学资源是支撑实验教学的物质基础.在课程的安排上,学校要增加实验课时,延长授课时间.在实验仪器方面,相关教育部门要加大教育经费的投入力度,增加实验仪器.同时,培训教师对实验仪器的使用熟练度,从而提升教学质量.第三,提升学生知识掌握水平.让学生充分认识到“电阻测量”实验教学的重要性,激发学生学习的积极性.针对比较容易掌握的.知识,教师可以略讲,针对比较难理解的知识,教师可以详细讲解,力求让所有学生都听得懂.在“电阻测量”实验教学中,电表的使用方面便可以略讲,而测绘伏安特性曲线等内容相对较难,需要花费较多时间讲解.第四,熟练运用多种教学方法.对于上文所提到的多种教学方法,有些教师不能熟练运用,在“电阻测量”实验教学中合作法运用相对较少,且授课过程中原理讲解不清,课后活动较少,课堂比较枯燥,学生的学习兴趣不高.因此,教师要充分利用多种教学方法,将学生的学习兴趣激发出来,调动起学生的学习积极性.尤其要重视实验教学中合作法的运用,让学生学会共同合作,加强学生之间的相互交流.

综上所述,高中“电阻测量”实验教学要将理论与实践结合起来,增加学校的实验设备,提升教师的教学水平,运用有针对性的教学方法,将学生的学习积极性调动起来.注重对学生思维的启发与引导,着重讲述课程的重点与难点,从而让学生掌握“电阻测量”的相关知识,达到良好的教学效果,从根本上培养学生的各方面能力.

参考文献

李建设.高中新课程背景下大学物理实验课程内容构建的思考[J].实验技术与管理,,11.

董小燕,龚斌.基础物理实验教学中“先行组织者”策略的应用探析[J].物理与工程,2014,06.

物理教学中水的电阻率测量研究 第2篇

龙江县第三中学 赵永秀

一、对教学设计的反思

《电阻的测量》是人教版九年级第十七章第三节内容。从编 者的编写意图来看,《电阻的测量》安排在欧姆定律之后,是欧姆定律的应用,目的是让学生掌握一种测量电阻的方法;正确、安全的使用电路元件,是对电路元件使用方法的巩固,起到承上启下的作用,是本章的重点内容。从整个初中电学体系看,本节内容是继规律型实验,如:探究串并联电路电流、电压、电阻的特点,探究电流与导体两端电压、电阻的关系之后的第一个测量型实验,是后续学习测量小灯泡的电功率,高中学习伏安法测电阻的基础,因此本节是初中电学的重点,是高中物理知识下移的良好载体,处于电学实验的核心位置,是中考热点。

教材要求学生自己设计实验步骤、实验表格等,并要求学生 对实验数据进行处理,培养学生的科学探究能力,对学生能力的要求比较高。学生已经有了探究的经历,有一定的实际操作经验。但考虑到学生的动手操作机会少,学生在本节内容的学习中可能存在三个方面的困难:

(1)不能很好的设计实验步骤和实验表格

(2)实验操作中,出现一些电路故障不能迅速排除。(3)通过分析数据得出实验结论存在一定的困难。基于存在的困难,我将整个教学分为三个板块,一是探究前的准备,让学生理解实验原理、步骤。二学生自主探究。三是对实验数据的分析处理。三个环节是层层递进的。实验探究,一般可以分为七个环节,一节课不可能面面俱到的,为突出重点,将设计实验、进行实验、数据处理三个环节作为重中之重。为加深理解温度对电阻值的影响,要求学生一半做测量小灯泡电阻、另一半做测量定值电阻,通过对比加深理解。

二、对教学过程的反思

由于该实验电路中器件较多,既有串联,又有并联,实验前,教师应对如何正确连接电路作适当提醒:按怎样的顺序连接电路可以避免错误呢?一般采用“先串后并”的方法,先连“主电路”,即按电路图将电池组、电流表、待测电阻、开关、变阻器连成串联电路,再把电压表并联在待测电阻两端。怎样检查电路连接是否正确?

1.连接电路时,开关应先断开,滑片P位于变阻器电阻值最大的一端。

2.要注意认清电压表电流表的“+”、“-”接线柱和量程的选择。3.反复检查电路,证实正确无误后再闭合开关试通电。

物理教学中水的电阻率测量研究 第3篇

1.电阻测量方法归类总结

2.欧姆定律的巩固应用

3.提高学生电路设计的能力, 手脑并用培养学生的创新能力

教学重点:欧姆定律

教学难点:电路设计的合理性和准确性

教学方法:学生分组实验, 合作完成设计和验证

教学仪器:滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关、欧姆表、导线、未知电阻若干

实验原理:

1.欧姆表测电阻原理:闭合电路定律

2.伏安法测电阻原理:部分电路欧姆定律

教学过程:

(一) 提出问题和要求

1、根据给你的实验仪器你可以想到几种测量电阻的方法?

2、为了提高测量的准确性如何选取择测量电路?

3、设计出你认为合理的实验电路, 并论证可行性

(二) 实验验证

4.学生分组验证自己的设计思路

(三) 写出论文

5.写出实验设计误差的来源, 应如何减少误差?

6.各组组长会合互相交流经验, 推选其中最好的设计小组.

(四) 教师启发拓宽思维

(1) 如果上述仪器中没有电压表或电流表, 你还需要增加什么仪器也可以完成这个实验?学生提出要求小组长到仪器室领取仪器。

(2) 总结分析电阻测量的方法.各组写好后上交, 教师归纳分析巩固基础知识

第一种方法:直接测量法—欧姆表法 (粗略测量方法)

第二种方法:间接测量法 (1) 伏安法

(2) 并联电阻分流法

(3) 串联电阻分压法

所谓研究性学习, 是指学生在教师的指导下从自身生活或社会生活中选择研究专题, 以类似于科学研究的方式主动的获取知识, 应用知识解决问题的学习。研究性学习虽没有固定的模式, 一般要经过选择研究课题、查阅资料、调查研究、设计实验、理论分析、推断结论、写出论文的过程。研究性学习体现了学习活动的实验性、研究性、综合性、合作性、开放性、主动性。因为现在的中学生目前大多数还没有能力独立完成, 我们采取了循序渐进的方法, 一开始教师的指导多一些, 逐渐过渡到能独立完成。

实验室是实施研究性学习最理想的场所, 为此我们学校物理组开放了实验室, 分成实验小组, 每组推选一名组长, 每班推一名小助手, 平时经常鼓励学生从生活中挖掘素材, 设计实验, 有了方案后与学校实验员或老师联系到实验室验证, 虽然这样做实验员老师工作累, 但学生探求知识的欲望大大增强了。另外, 还有大量的实验器材可以来源于生活, 例如:饮料瓶子、注射器、日光灯管、旧电器等等, 进行很多创造性的小实验, 并定期进行小实验小发明展览。学校开放了阅览室, 课余时间学生自由阅读, 开阔学生的视野。, 微机室还接通了宽带网, 学生可以从网上查阅资料, 充分享受信息资源。学生从封闭的课堂走出来了, 思维的灵感迸发出智慧的火花, 学习的主动性增强了。知识爆炸的时代, 单纯追求知识数量是不可取的, 一个人所掌握的信息是极其有限的, 人们更关注的是信息的分类收集, 分析判断和创新, 学会处理信息、利用信息。

我在设计电阻的测量这节课时, 被测电阻给了很多, 有的阻值较大, 有的阻值较小, 还发动学生收集各式各样的电阻, 有的同学还带来了电容器、二极管、三极管, 我采取了个别辅导教会了他们测量的方法。用伏安法测量需要选择不同的设计电路, 可以用电流表的内接法或者用电流表的外接法, 上课时教师没有给出电流表和电压表的内阻, 启发学生可先用欧姆表粗测再用伏安法精确测量。用欧姆表测量也需要选择不同的量程, 为了启发学生思维的灵活性, 我在上课前没有给学生讲如何选取量程, 学生发现有的电阻测量时指针的偏转角度很小甚至几乎不动, 发现问题后我及时提出让学生讨论自由发挥, 想出了用试测法确定。这样做有利于培养学生的创新能力。

这节课用了两个课时, 第一节课设计做实验, 课后写论文交流。第二课时修正设计后重新验证, 教师总结拓宽思维, 效果很好。在设计中学生应用了学过的知识解决实际问题, 互相启发找到了解决问题的最准确、最完美的设计, 即使有的同学开始测量值不是特别精确, 经过重新修正, 也尝试到了成功的喜悦。其中有一位同学的论文是《各种材料导电性质的研究》立意很深, 从导体、绝缘体到超导体的研究, 有国内国外的最新成果展示很有价值参加了论文交流, 受到了专家的好听评。

在研究性学习中, 教师与学生是共同探索新知识的伙伴, 而不是演员与观众的关系了。教师有时充当一个组织者, 有时充当一个助手, 确实从学生中也学到了很多东西, 同学之间充分发展了人与人合作的团队精神。全班几十个同学的奇思妙想对老师和同学的思维都是一个很好的开发呢!

对研究性学习的成果评价, 不能简单的用对、错来评判, 而是表现在所做的研究的深浅和多少上, 给各种程度的学生都留有广阔的发展空间, 关键是评价学生在研究的过程中各种能力的提高, 课题是否有创意, 是否有可行性, 有些想法尽管还很不成熟, 特别是那些别出心裁、异想天开的想法, 教师都应鼓励他们作进一步的研究。我在设计时第一节课主要是为了展现思维, 第二课时培养学生思维的深刻性和完整性。

杨振宁教授:我觉得学习有两种方法, 一个办法是按部就班的, 一个是办法是渗透性的。我觉得中国的教育太重视前者而忽略了后者, 在研究性学习中知识需要收集、整理、综合, 各学科之间还需要相互渗透, 这种能力是当今社会迫切需要的。

摘要:研究性学习, 是指学生在教师的指导下从自身生活或社会生活中选择研究专题, 以类似于科学研究的方式主动的获取知识, 应用知识解决问题的学习。

高中物理电学实验——电阻的测量 第4篇

一、在测量电阻时的通常方法是“伏安法”

在用伏安法测量电阻时有分压电路和限流电路的选择、电流表内接和外接的选择、电流表和电压表量程的选择、滑动变阻器的选择以及电源的选择等问题。

(一)分压和限流电路的选择

看滑动变阻器的阻值与被测电阻值之间的关系。

1.若R变<Rχ,通常选分压电路。

2.若R变>Rχ通常选限流电路。

3.若R变~Rχ分压和限流电路均可,但最好选限流电路。

4.当变阻器的所有电阻都联入电路时,用电器的电压、电流都会超过额定值时应采用分压电路。

若题目中要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据,则要用分压电路。

(二)内外接电路的选择

判断方法主要有3种情况。

1.已知RA则选择内接法,因为内接法时有R测= R真+ RA所以此时没有系统误差,理论上可得到RA的真实值;同理已知RV时则采用外接法,因为外接法时有1/R测=1/ R真+1/ RV所以这时也没有系统误差。我们在选用内外接法时应首先考虑此种方法。

2.比较法:若RV/Rχ>Rχ/RA,则选用外接电路;若Rχ/RA>RV/Rχ则用内接电路。也可用试触法选内外接电路。

3.试触法:如图我们分别把开关K与a,b接触,得到两组U,I数据,然后比较电压与电流的变化率(不是变化量)的大小关系,电压表变化率大,则说明电流表分压明显,则我们选择外接法,电流表率大则说明电压表分流明显,我们选择内接法。

我们在判断的时候应依次判断,因为第一种方法最为准确没有系统误差,第二种方法较为简便。当然具体采用哪种方法应根据题目中的具体情况而定。

(三) 电压表和电流表量程的选择

1.如果题目中给出用电器的额定功率(即隐含给出此用电器的额定电压和额定电流),这种情况要从保护被测用电器的角度出发,用电流表或电压表示数来控制用电器中的电流或用电器两端的电压。

2.如果题目中没有给出用电器的额定功率,则要从保护电流表和电压表的角度出发,要求测量的电流或电压的最大值不能超过电流表或电压表的量程。

3.在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下,量程越接近测量最大值越好,即表盘刻度尽可能大范围利用,一定不能只利用其中的一小部分刻度。

(四)滑动变阻器的选择

在满足实验要求的条件下,要选用阻值比较小的变阻器(阻值越小,电阻的变化越平缓,不至于使测量电路中的电流或电压增加的非常突然,在调节时比较容易控制测量的物理量的变化,即调节方便)。一般情况下分压式电路,在保证安全的前提下,电阻阻值越小越好;而限流式接法一般要求变阻器的阻值为被测电阻的2—5倍为宜。

二、几种测电阻的方法

(一)伏安法

利用伏安法测量定值电阻的类型我们的课本及各类参考书中已有详细介绍此处不再赘述。这里我们介绍一下利用伏安法测量电表内阻的类型。

例:某电压表的内阻在 20k Ω~ 50k Ω之间,现要测量其内阻。实验室提供如下器材:

待测电压表 V (量程 3V )

电流表 A 1 ( 量程 200 μ A)

电流表 A 2 ( 量程 50mA)

电流表 A 3 ( 量程 0.6A)

滑动变阻器 R (最大阻值 1 k Ω)

电源 E ( 电动势 4V)

开关、导线

1.所提供的电流表中,应______________

( 填字母代号 )。

2.为减小误差,要求多测几组数据,试画出试验原理图 。

探究:把“待测电压表 V ”看作一个能够说出自身两端电压的电阻,且该电阻可以显示自己的电压,无需另外测量。根据欧姆定律,我们只需测出其电流即可。器材也恰恰有电流表,从理论方面讲,问题可完全解决。电流表选哪块呢?由电压表的规格可算出其满偏电流不会超过 150 μ A ,从精确度和电表的安全角度考虑,应选量程 200 μ A 的 A1 。工作电路中的滑动变阻器应采用分压式。电路图如图所示。

(二)等效替代法

原理:将电键接到1处,读出电流表A2的数值,然后将电键接到2处,调节电阻箱R1使A2的数值回到原来值,此时R1的电阻 就等于A1的内阻。

例:为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空。

1.将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;

2.然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;

3.多次重复上述过程,计算RN讀数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。

解析:以等效法测电流表电阻为背景考查电学实验的一般思路与方法,涉及闭合电路欧姆定律。(1)将S合向1,闭合S1,将Ro调至使Ao表指针偏转到接近满偏值的某值I,记下此示数。保持Ro不变;闭合S1将S合向2,调节RN使Ao表示数恢复到I。由于电源的电动势E、内阻r、Ro不变。因此,待测电流表的电阻等于RN。

答案:(1)Ro,Ao;(2)RN,电流表Ao的示数为I;(3)平均值。

(三)半偏法

1.测电流表的电阻。控制条件:如果满足Rg<

原理:在K打开的情况下,调节滑动变阻器使电流表的指针指在满偏的位置上。然后,闭合开关,并且调节电阻箱R1,使电流表的指针指在半偏的位置。电流表的电阻Rg和R1相等,读出R1即可知道电流表的电阻。

2.测电压表的电阻。控制条件:如果满足Rg>R0,电路中的电流就几乎只由R0决定。电压表的电阻对电流的影响几乎可以忽略。

原理:在K闭合的情况下,调节滑动变阻器使电压表的指针指在满偏的位置上。然后,打开开关,并且调节电阻箱R1,

使电压表的指针指在半偏的位置。电压表的电阻和R1相等,读出R1即可知道电压表的电阻。

例:2007年理综全国卷Ⅱ.22(2).

有一电流表,量程为1mA,内阻Rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有:

电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;

滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;

滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;

电源E1,电动势约为2V,内阻不计;

电源E2,电动势约为6V,内阻不计;

开关2个,导线若干。

采用的测量电路图如图所示,

实验步骤如下:

(1)断开S1和S2,将R调到最大;

(2)合上S1,调节R使     满偏;

(3)合上S2,调节R1使     半偏,此时可认为      的内阻Rg=R1。试问:

①在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选     ;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择        ;电源E应该选择    。

②认为内阻Rg=R1,此结果与的Rg真实值相比   。(填“偏大、偏小、相等”)

解:①根据半偏法的测量原理,R1必须选R0;由于电流表的满偏电流很小,要求R1的阻值很大,故R应选滑动变阻器甲,电源选择E2,误差较小。

②根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得:

Ig=■

I总=■

合上S1,调节R使电流表满偏

合上S2,调节R1使電流表半偏

故:I总>Ig

所以,通过电阻箱的电流IR1:IR1>IgR1=■<■=rg

用U表示电阻箱两端电压,即:rg>R1

故认为内阻rg=R1,此结果与 rg真实值相比偏小。

初三物理电阻的测量教案 第5篇

1.会用“伏安法”测量导体的电阻。

2.基本电学实验常规;与实验相关的动态电路分析、电路故障分析、实验数据处理。

初三物理电阻的测量教案 第6篇

2.教师引导学生利用所学知识归纳实验原理和实验方法。

(设计意图:从学生熟悉的“电压表”、“电流表”的作用入手,分析测电阻的方法;而不是直接的提问;同时也解决了学生心中“欧姆表”的疑问,从而得出间接测量电阻的方法——“伏安法”。)

实验方法:伏安法测电阻

3.教师参与小组讨论,展示部分学生的设计,并提出问题:实验中我们需要多测几组电流和电压值,要如何操作?有更简便易行的办法吗?

(设计意图:利用前面的实验经验,学生很容易画出电路图,但是较难考虑到滑动变阻器的使用。因此以下设计按照学生没有使用滑动变阻器的情况进行处理,要根据实际情况做出最佳处理。)

教师活动:展示学生画出的电路图,通过下面几个问题,引导学生讨论分析电路图的合理性。

(1)电路能测出几组数据,只测出一组数据计算的电阻准确可靠吗?

(2)如何才能进行多次测量,得到多组数据呢?

(设计意图:通过讨论,学生练习本章第一节课的探究实验,容易想到可以通过改变电池的个数或调节利用滑动变阻器的方法,改变电路中的电流,实现多次测量。通过学生对两种方法方便性的讨论,选取滑动变阻器,要求学生画出正确的电路图。) 学生介绍本组解决问题的方案:

电流I 电流表

电压U 电压表

电阻R 欧姆表??

学生分小组根据实验原理R=U/I

进行实验电路的设计,部分学生设计了如下电路:

学生通过小组讨论改进实验用电路图,明确此实验中滑动变阻器的作用。

滑动变阻器的作用:

①保护电路;

②改变用电器两端的电压和通过的电流。

(3)实验器材:

1、学生明确实验需要的器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干。

2、教师在学生自主选齐实验器材后,对主要实验器材的使用方法进行提问。

学生根据实验电路图,选择实验器材,并回顾电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。

初三物理电阻的测量教案 第7篇

2.利用投影展示学生一组实验数据

测量定值电阻

实验次数 电压

U/V 电流

I/A 电阻

R/Ω

1 2.0 2.5 3.0

2 0.34 0.42 0.5

3 5.9 6.1 6.0

四点法测量土壤电阻率的试验研究 第8篇

关键词:四点法,接地电阻,试验研究

1 试验概况

试验地点宏观地貌上属于大青山山前冲洪积扇的中上部, 场地为空地, 地形基本平坦, 大致呈北高南低, 孔口标高在1072.62~1074.72之间, 最大高差2.10m。场地为纵深分层土壤, 整体来看, 土层分布较为均匀。土质成分主要为砂土、粉土, 颜色以黄色、黄褐色为主。

2 试验材料及仪器

Φ50镀锌钢管6根;100mm×100mm×5mm镀锌钢板2块;D=60cm镀锌钢球1个;4mm2铜线50m;螺栓若干。

按GB/T17949.1中12·测量仪器的规定选用下列仪器:

带电流表和高阻电压表的电源;ERT-S接地电阻测试仪;K-2127B//MI2127多功能接地电阻测试仪;比率欧姆表;双平衡电桥;单平衡变压器;感应极化发送器和接收器。

3 试验方法

测试位置选在场地中间。测量时将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中, 埋入深度均为b, 直线间隔均为a。测试电流I流入外侧两电极, 而内侧两电极间的电位差V可用电位差计或高阻电压表测量。如图1所示。

设a为两邻近电极间距, 则以a, b的单位表示的电阻率ρ为:

式中, ρ-土壤电阻率;R-所测电阻;a-电极间距;b-电极深度。

当测试电极入地深度b不超过0.1a, 可假定b=0则计算公式可简化为:

4 试验分析

按照四点极法测得的数据如表1所示。分别按东西和南北两个方向测试, 探针长度为0.25m、0.5m时的探针间距为10m, 探针长度为1m时的探针间距为20m。

由表1中的试验结果可知, 按东西方向测时, 探针长度为0.25m和0.5m所测数据相近, 其与探针长度为1m时的数据略有差距。按南北方向测时, 有相同的规律。根据美国土壤有限公式出版的“地电阻率手册”中提供的资料表明, ρa代表离地面深度为a的土壤层的视电阻率, 它表征着该层土壤的综合散流特性。据此可知, 如果是均匀的各向同性的土壤, 则a无论取多大, 测得的ρa就是该站区实际土壤的电阻率。但是在一般情况下, 土壤一般都是非均匀各向异性的, 按照接地规程中测量接地网接地电阻的理论和方法, a选取4~5倍接地网最大对角线长度, 测量的结果与实际比较接近。a取值太大又会给测量工作带来很大的困难, 因此, 一般采取短间距a值测量, 大量现场测量a的取值是从几米到几十米。

先对双层土壤进行分析, 然后再考虑三层或多层土壤的情况。把管形垂直电极视为一个瘦长形的旋转椭圆面, 则管形接地电极的电场的拉普拉斯方程式如下:

推到可得n层土壤电阻率的等值电阻率为

本试验未分层测土壤电阻率, 所以按单层均匀土壤考虑。则土壤电阻率取实测数据的平均值ρ=132.5Ω.m。

5 试验注意事项及结论

试验电级应选用钢接地棒, 且不应使用螺纹杆;试验引线应选用挠性引线, 以适用多次卷绕。对于一般的土壤, 因需把钢接地棒打入较深的土壤, 宜选用2~4kg重量的手锤。为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰, 在了解地下金属物位置的情况下, 可将接地棒排列方向与地下金属物 (管道) 走向呈垂直状态。在测量变电站和避雷器接地极的时候, 应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段, 要采取措施使避雷器放电电流减至最小时, 才可测试其接地极。不要在雨后土壤较湿时进行测量。

四点法对测量接地电阻比较精确, 简化后的公式也容易计算, 适用与工程使用。

参考文献

[1]GB50057-94建筑物防雷设计规范[S].

[2]何金良, 曾嵘, 张波, 等.电力系统接地技术研究新进展深井接地[J].陕西电力, 2005, 35 (2) :214-218.

物理教学中水的电阻率测量研究 第9篇

本节课在这些方面能较好地体现我的教学理念:

一、实验教学,激发兴趣

物理学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”兴趣是学生学好物理知识的内在的、直接的动力。对初中学生来说,实验具有特别强烈的吸引力。很少有学生在教师做实验的时候精神不集中。实验调动学生各个感官的作用,并且使思维处于最积极的状态。本节《运用欧姆定律测量电阻》给了学生一个动手动脑、直接体验的机会,所有学生都为能进实验室亲自操作而兴奋不已。

二、注重细节,打好基础

俗话说:“细节决定成败。”《运用欧姆定律测量电阻》从实验原理到电路图的设计,从实验器材的准备到器材的连接,从连接过程中的开关断开,到电流表电压表的量程的选择,從实验表格的设计,到实验数据的处理,每一处细节都要留意,精心操作,才能出色地完成整个实验。大多数学生能够细心操作,这为物理实验学习打好扎实的基础,比课堂上纸上谈兵“做实验”效果好得多。

三、积极引导,鼓励创新

在按照教材上的设计,完成“伏安法测电阻”这一“规定动作”后,我没有鸣金收兵,而是继续发问引导:如果实验时电流表坏了,而我们手头上没有其他安培表,那实验还能最终完成吗?如果坏的是电压表呢?我积极引导,鼓励学生认真思考,开阔思路,勇于创新。终于,有一些学生陆陆续续地拿出了解决方案,其中有些方案颇有创意。

在收获成果的同时,我也清楚地看到了存在的问题:

1.准备不足,适得其反

学生听说要去实验室做实验,都很兴奋。尽管我课前布置了预习作业,但是仍然有少部分学生准备不足,到实验室里不熟悉操作流程,手忙脚乱。好不容易电路连接完成,一试就出故障,此时更是急得满头大汗,平时所学的简单电路故障排除方法也用不起来了……由此可见,同样是实验教学,学生有备而来,则能激发兴趣;如果准备不足,操作失误或迟迟得不出实验结论,还能激发兴趣吗?不但不能,甚至导致部分学生对物理实验产生恐惧感。

2.思路保守,创新不够

完成教材里“伏安法测电阻”这一“规定动作”后,我引导学生拓展思路,思考如何只用电流表或只用电压表来测出未知电阻的大小。部分学生思路保守,认为只有测出未知电阻两端的电压和通过电阻的电流才能根据欧姆定律的变形公式算出电阻的大小。而这两个数据,只能通过电压表和电流表分别测出,缺一不可。由此可见,我在以后的教学中要多引导学生拓展思路,否则学生缺乏创新意识。

3.没有严谨的科学态度

物理实验探究,需要务实求真,来不得半点虚假。在实验操作过程中,个别学生感觉自己的实验数据不够“理想”,就硬生生地编造了“理想化”的数据,这样处理过的结果“完美”了。我对这样的学生进行了严肃的批评教育,并要求其重做实验,重新测量。第二节物理课上,我又郑重其事告诫所有学生,应该向居里夫人等物理学家学习,学习他们严谨的科学态度。

一节物理课几十分钟就上完了,但留给我的反思是长久的,我要把这些反思用于改进今后的课堂教学实践中去。

(作者单位 江苏省盐城市亭湖区袁河实验学校)

初三物理电阻的测量教案 第10篇

实验过程中出现的故障主要有:

1.实验中电流表与电压表的指针反向偏转;

2.电流表和电压表的指针偏转角度很小;

3.电流表指针超过最大值;

4.滑动变阻器滑动时,电表示数无变化;

5.闭合开关,电流表、电压表无示数;

6.闭合开关,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转(或示数等于电源电压);

7.在调节滑动变阻器的滑片时,他发现电流表示数变大了,而电压表的示数却减小了;

8.开关闭合,电流表有示数,电压表无示数。

(设计意图:电学实验操作常规,不是在实验前由教师授予;而是在学生实验后由学生自己反思分析得出;然后再测量小灯泡电阻中继续巩固;无论是操作正确或是错误的同学都会留下深刻的印象;培养学生自我批判、自我反思的能力。) 根据所学的测量知识,小组进行讨论,进一步得到处理数据的方法。

学生交流实验过程中出现的故障

正负接线柱接反了;

量程选大了;

量程选小了;

滑动变阻器没有 “一上一下”连接;

除电阻外,其余部分出现断路;

电阻部分断路;

将电压表错接在滑动变阻器两端;

电阻部分短路。

二、测量小灯泡的电阻

电阻的测量教学设计 第11篇

电阻的测量

龙江县第三中学 赵永秀

【教学目标】

1.进一步掌握使用电压表和电流表的方法。2.学会用伏安法测量电阻。3.加深对欧姆定律及其应用的理解。【教学重点难点】

教学重点:根据实验原理设计电路图,并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。

教学难点:如何引导学生分析实验数据,发现规律,加深对电阻概念的认识。

【教学方法】小组合作学习法、讨论法、实验法。

【教具学具】定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、PPT课件。

【教学过程】

一、创设情境,引入课题

实验室里有些定值电阻没有标签了,你能帮老师重新贴好正确阻值的标签吗?

设计意图:从生活中的实际问题引入课题,引发学生的研究兴趣。

电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?本节课我们一起来学习电阻的测量。

二、新课教学

(一)伏安法测量电阻

1.用什么方法可以帮助老师测出没有标牌的定值电阻的阻值呢?这种方法又称(法),需要哪些实验器材?

2.测量长度的实验中我们采用什么方法减小误差的?测量电阻实验中我们怎样减少误差,还需要哪种器材来达到此目的? 3.请设计测量定值电阻实验电路图。4.请设计实验数据记录表格。

设计意图:递进式问题引导学生思考方向,小组交流讨论,培养学生合作意识,培养学生学会倾听、拥有良好的语言表达、喜欢动脑思考。

实验步骤:(学生口述实验步骤)

①调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端;

②断开开关,按电路图连接实物电路。

③闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中 ④根据公式RUI计算出R的值,并记录在表格中。

⑤调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R的值,并求出它们的平均值记入表格中 ⑥ 实验结束,整理好实验器材。

(二)测量小灯泡的电阻

过渡语:我们平常使用的灯泡中的灯丝是否有电阻? 先让学生阅读教材“想想做做”,小灯泡的电阻如何测量呢?(1)实验电路图(学生完成)(2)实验步骤

①断开开关,按电路图连接实物电路。

②闭合开关,移动滑片让灯发光正常(2.5V),发光较暗(2V),发光较强(1V),读取电流表和电压表的示数,并记录入表格中。③根据公式RU分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻,并记I录在表格中,并分析其电阻不同的原因。④实验结束,整理好实验器材。(3)、进行实验

将学生分成两大组,分别测量电阻和小灯泡电阻值,改变电压和电流多测量几组数据,算出对应电阻值,同时注意观察小灯泡的亮度的变化,灯丝阻值的改变。

此过程老师巡视纠正学生在实验中所出现的各种问题。(4)分析数据,得出结论

完成实验后,各小组进行实验结果总结,实验过程中经验总结。

三、课堂小结

四、巩固练习:见课件

五、布置作业:动手动脑学物理1---4题

六、板书设计

电阻的测量

一、伏安法测电阻

初三物理电阻的测量教案 第12篇

教师用:多媒体教学设备、多媒体课件。

学生用:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、定值电阻、小灯泡、导线若干(共24组)等。

测量岩心电阻值的影响因素研究 第13篇

为了获得该油藏不同化学驱替方式下纵向与平面含油饱和度变化规律, 利用实验室测量含油饱和度常用的方法──测量电阻值法[3,4], 在进行电阻-含油饱和度标准关系曲线的测定前, 结合相关学者对岩电实验影响因素[5,6,7,8]的研究, 通过实验确定渗透率与孔隙度、电极距、不同驱替介质及驱替介质浓度对电阻值测定的影响情况, 由于目的区块的特定地质条件, 其温度、矿化度为固定值, 所以不考虑温度及矿化度对海上稠油电阻-含油饱和度关系曲线的影响。

1 实验部分

1.1 主要材料和仪器

通过调研国内外相关资料[9,10,11,12]结合现场应用情况, 聚合物选择海上油田提供的疏水缔合聚合物溶液HNT300, 表面活性剂选择辛基酚基聚氧乙烯醚TX100与磺酸盐型双子表面活性剂按质量比为1:4的BH-M2表面活性剂, 测试岩心为:45mm正方体浇铸岩心和50mm×45mm×300mm岩心。

饱和模型、配制聚合物溶液及二元复合体系用水均为中海油模拟地层水, 模拟地层水配方见表1。

主要仪器:电极, 烧杯, 真空泵, 双联自控恒温箱, 控制精度为±1℃;平流泵LB-1, 北京卫星制造厂生产;WCJ-801型控温磁力搅拌器, 电阻测量装置, 阀门、管线等。

1.2 实验方法

1.2.1 不同渗透率与孔隙度下电阻值测量

选择45mm正方体浇铸岩心, 岩心渗透率分别为500×10-3μm2、1500×10-3μm2、3500×10-3μm2、4500×10-3μm2, 在注采两端上布设2对电极, 将岩心抽空饱和地层水, 放入恒温箱熟化24h后, 在不同渗透率岩心中注入驱替用地层水, 测试稳定的电阻值。实验温度:65℃。

1.2.2 不同电极距下电阻值测量

选用尺寸为50mm×45mm×300mm的均质岩心, 将岩心抽空、饱和地层水。放入恒温箱熟化24h后, 将电极进行连接, 连接方式如图1所示, 可测量4种电极距 (10mm、20mm、30mm和60mm) 情况下的电阻值。实验温度:65℃。

1.2.3 不同驱替介质及浓度下电阻值测量

在不同烧杯中分别加入等量不同浓度的HNT300聚合物溶液, 把电极插入溶液中, 用电阻测量装置测试出电阻值。实验温度:65℃。

采用静态测试的方法, 分别选择模拟地层水、聚合物、二元体系 (2000mg/LHNT300+0.3%BH-M2) 三种化学剂作为驱替介质, 注入渗透率相同的45mm正方体浇铸岩心, 测试静态电阻值。

实验温度均为:65℃。

2 结果与讨论

2.1 渗透率与孔隙度的影响

不同渗透率岩心注入模拟地层水, 稳定电阻值测定结果如下:

从图2中可以看出, 在其他条件相同的情况下, 岩心渗透率对电阻值存在影响。对于均质岩心, 岩心渗透率越大, 所测的电阻值越小。这是因为岩心渗透率越大, 孔隙连通性越好, 在饱和水离子浓度相同的情况下, 水中电离出的离子导电时定向移动的距离越短, 导电性越强, 电阻值越小。

2.2 电极距的影响

不同电极距条件下, 稳定电阻值测定结果如下:

由上图可知, 电极距对所测电阻值有影响, 相同电极距下电阻值变化不大, 并且从数据可看出在电极距不断增加的同时电阻值也随之增大, 这是由于水中离子定向移动的距离变长, 导电能力降低从而导致电阻值增大。

由于实验所用岩心总宽为45mm, 分别设计三个电极间距10mm、20mm、30mm。在岩心模型上的电极布设时, 需要考虑诸多因素, 电极对间距越大, 探针测量的范围扩大, 而受岩石非均质性、边界、孔隙连通程度干扰因素就会增加, 同时还要考虑电阻的敏感程度, 且尽量不让电极影响到岩心中油水的流动。针对这些因素综合考虑, 测量距离为10mm为最佳, 确定了后续测试电阻-含油饱和度的标准关系曲线的实验条件。

2.3 驱替介质的影响

不同聚合物浓度下, 电阻值测定结果如下:

从图中可以看出, 同一驱替介质条件下, 介质浓度变化时, 电阻值变化微小, 波动范围在0.390-0.395之间, 可以忽略。并且, 因此, 得出驱替介质浓度变化不会影响电阻值。

不同驱替介质下, 电阻值测定结果如下:

从上图可以看出, 不同驱替介质对注采两端的电阻值影响不大。在其他实验条件相同的情况下, 驱替剂的电阻值只与配制水有关。在配制地层水相同情况下, 电阻-含油饱和度标准关系只与渗透率有关。

3 结语

3.1 渗透率与孔隙度对测量电阻值有影响, 岩心渗透率越大, 孔隙连通性越好, 所测的电阻值越小。

3.2 电极距对所测电阻值有影响, 在电极距不断增加的同时电阻值也随之增大。后续测试电阻-含油饱和度的标准关系曲线的实验条件:电极距为10mm为最佳。

3.3 驱替介质浓度变化时, 电阻值变化波动范围微小, 可以忽略。即驱替介质浓度变化不会影响电阻值。

3.4 不同驱替介质对注采两端的电阻值影响不大。在其他实验条件相同的情况下, 驱替剂的电阻值只与配制水有关。

参考文献

[1]王学军.渤海SZ36-1油田储层地质建模[D].中国石油大学, 2007.

[2]陈士佳, 吴晓燕, 左清泉, 易飞, 吴雅丽, 张宁.软化海水与海上绥中36-1油田储层配伍性研究[J].工业水处理, 2014, 02:68-71.

[3]何骏平, 陈兴隆, 秦积舜.电阻率测井原理在饱和度测量中的应用[J].西南石油大学学报 (自然科学版) , 2009, 03:53-56+180-181.

[4]何骏平, 秦积舜, 陈兴隆.电阻率法在平板模型实验中的应用[J].测井技术, 2008, 03:207-210.

[5]万金彬, 杜环虹, 孙宝佃, 沈爱新, 张辛耘, 王黎.低孔隙度低渗透率岩心欠饱和对岩电实验参数的影响分析[J].测井技术, 2006, 06:503-505+586.

[6]常兴伟.电阻法测二元复合驱剩余油分布及其影响因素实验研究[J].海洋石油, 2012, 04:64-69.

[7]王飞, 潘保芝, 肖丽, 李晓辉, 李庆峰, 赵晓青.火山碎屑沉积岩岩电参数对比实验及影响因素分析[J].国外测井技术, 2012, 04:23-25+34+3.

[8]殷艳玲.岩电参数影响因素研究[J].测井技术, 2007, 06:511-515.

[9]李丽雄, 李佳华, 江杰.渤海SZ36-1稠油复合表面活性剂驱的实验研究[J].精细石油化工进展, 2008, 12:19-21.

[10]苏延辉, 刘敏, 郭海军, 王永军, 段明, 夏旖旎.疏水缔合聚合物对SZ36-1油田生产污水稳定性的影响[J].油田化学, 2014, 01:122-126.

[11]张润芳, 王纪云, 张燕.古城油田BI25断块表面活性剂驱技术[J].石油钻采工艺, 2005, 27 (4) :51–53.

浅析土壤电阻率及其测量 第14篇

关键词:土壤电阻率;措施;四点法

中图分类号:TM962 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)10-0101-01

在防雷工程中,接地是主要工作之一,无论是防直击雷还是感应雷,最终都要通过接地装置将雷电引入大地。接地电阻是直接反映接地情况是否符合规范要求的一个重要指标。而影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率,接地极的大小、形状及埋设深度,周围地理环境、土壤湿度等。其中土壤电阻率对接地电阻的大小起着决定性作用。因此,在防雷工程设计、施工前,要先了解接地装置设置处土壤电阻率的相关情况,然后对其进行测量为后期施工做好准备工作。

1土壤电阻率的定义

土壤电阻率是土壤的一种基本物理特性,是土壤在单位体积内的正方体相对两面间在一定电场作用下,对电流的导电性能。一般取长边长为10 mm的正方形的电阻为该土壤电阻率ρ,单位为Ω•m。

2影响土壤电阻率的主要因素

影响土壤电阻率的因素主要有:土壤性质、含水量、温度、化学成分、物理性质和土壤热阻系数等,同时土壤电阻率随深度变化较横向变化要大很多。

3降低土壤电阻率的措施

土壤电阻率越小,导电性越好,接地电阻越小。为了降低土壤电阻率可采用以下措施。

改变接地体周围的土壤结构法。也就是俗话所说的换土法。用电阻率较低的粘土、黑土或其他不溶于水且有良好吸水性的物质代替原电阻率较高的土壤。这种方法对土壤电阻率高的土壤能获得较好的改善效果,但工作量太大。

用食盐、木炭、长效化学降阻剂等降低土壤电阻率。将食盐、木炭、长效化学降阻剂等溶液浸渍于接地体周围的土壤,对降低土壤电阻率很有效。但食盐会在长时间雨水的冲散下而逐渐流失,一般超过两年就要补充一次。电气设备的接地电阻最好是在每年的春、秋两季雨水较少时各测试一次,确保接地合格。这种方法价格低、施工简单方便,但食盐和木炭在土壤中容易流失,降阻的效果不能长久,最好是使用长效化学降阻剂来降低土壤电阻率。

使用外引接地。在电气设备的周围如有土壤电阻率较低的土壤,可将接地体敷设在土壤电阻率较低的地方,然后用接地线引至电气设备。

使用深埋法。如果接地点的表层土壤电阻率较高,而深层土壤电阻率较低,则可以适当增加接地体的埋入深度。在使用深埋法时,可以不用考虑土壤冻结等现象对电阻率的影响。

冻土处理。在冬天可以往接地体的土壤中加些木炭,防止土壤冻结,或将接地体埋在建筑物的下面,或用电加热法在接地体周围融化土壤。

保持土壤湿润。在接地点的周围,采取措施保持接地点周围土壤长期湿润。

4土壤电阻率的测量

在进行土壤电阻率测量之前,首先要了解土壤的地质期和地质构造,然后参照表1土壤电阻率进行估算。

在工作中,测量土壤电阻率的方法比较多,有地质资料和土壤试样、深度变化法(三点法)、两点法、四点法等,而要对大体积未翻动过的土壤进行土壤电阻率的测量,最准确的应该是四点法。

四点法测量土壤电阻率比较简单,也是最常用的一种方法。将小电极埋入被测土壤中并呈一字排列的四个孔中(如图1中:A、B、C、D),埋入深度均为b,直线间隔均为α。测试电流I流入外侧两电极,而内侧两电极间的电位差V可用电位差计或高阻电压表测量。V/I即为用Ω表示的电阻R。如图1所示。

采用此种方法时,电极按图1等距布置。设a为两邻近电极间距,则以a,b的单位表示的电阻率ρ为:

=4aR/(1+-)(•m)

式中,ρ为土壤电阻率;R为所测电阻;a为电极间距;b为电极深度。

当测试电极入地深度b不超过0.1a时,可假定b=0,则计算公式可简化为:

=2R(•m)

用四点法测量土壤电阻率时,应注意以下几点:①测试电极要选用钢质接地棒,不能使用螺纹杆。在多岩石的土壤地带,要将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜向打入土壤中,倾斜的接地棒要避开石头的顶部。②为避免敷设在地下的金属物(管道)对测量造成干扰,在了解地下金属物(管道)位置情况下,可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。③由于土壤湿度对接地电阻率的影响很大,不要在雨后土壤较湿时进行测量,而应选择在干燥季节或是天气晴朗多日后进行。

5结语

土壤电阻率的大小直接影响接地装置接地电阻的大小,是接地电阻计算中的一个重要参数。而在土壤电阻率的测量方法中,四点法是一种常用,且测量较简单、准确的方法。

参考文献:

初三物理电阻的测量教案 第15篇

1. 出示标有“2.5V,0.3A”字样的小灯泡,

并介绍“2.5V”的含义。

“2.5V”:是指小灯泡正常发光是的电压即“额定电压”,工作时的电压超过2.5V容易烧坏小灯泡。

2.结合测量定值电阻的实验过程,再次测量小灯泡的电阻,注意电路的连接,并把实验数据记录到表格中。

3.利用投影展示学生一组实验数据。

实验次数 电压

U/V 电流

I/A 电阻

R/Ω

1 1.5 2.0 2.5

2 0.34 0.38 0.43

3 4.4 5.2 5.8

4.交流评估

(1)分析测量的数据有没有发现什么新的发现?

(2)造成这种差别的原因是什么?

(3)小灯泡在不同电压下的电阻值能求平均值吗?为什么?

小结:

小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均值。

“电阻的测量”教学设计 第16篇

“电阻的测量”教学设计

“电阻的测量”教学设计 福建省南安市华侨中学 林少平1月15日  一、教材分析    1.教材的地位和作用    本单元是闭合电路欧姆定律的运用,既具有联系实际的意义,又能培养学生动手操作能力和分析能力。本单元的内容是本章知识的总结,教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会。    学生在初中做过“用电流表、电压表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,当然不能仅仅是操作的重复,要考虑电压表和电流表本身电阻给测量结果带来的误差。    2.教学目标    ⑴知识目标:能说出伏安法测电阻的原理;理解伏安法测电阻的误差来源;会用伏安法测定给定电阻器的阻值。    ⑵能力目标:进一步培养学生动手操作能力和分析能力。    3.教学重点、难点:伏安法测电阻的误差分析。    二、学生现状分析:    学生在初中阶段已学习了“用电流表、电压表测电阻”的实验,对本节课的学习提供了一定方便。    三、教学方法:    利用引导、启发、讨论、实验、分析、总结等综合教学方法,学生活动约占课时的1/2,课堂气氛比较活跃。    本节课的`教学设计注意教师为主导、学生为主体的教学思想,培养了学生的探索精神,让学生参与课堂教学讨论、误差分析、实验设计、动手实验等,有利于调动学生的积极性,在培养学生能力方面做了有益尝试。作为物理课,应体现以实验为主,从实验结果入手进行误差分析及电路的选择、思考与讨论,从而加深了对伏安法测电阻原理的理解。    四、教学媒体:    ⑴投影仪和投影片;    ⑵学生分组实验器材:安培表、伏特表、滑动变阻器、干电池若干、电阻、电键、导线若干。    五、教学过程:    (一)新课引入:通过复习、提问引入新课    电阻器是组成电路的主要元件,在各种电路中都要用到它,通常要知道其阻值的大小,那么,怎样才能知道其电阻的大小呢?(测量)    (二)新课教学:    1.通过复习、提问,引导学生自己总结出测电阻的方法、原理、所需器材,并设计出电路图。    问题1:利用什么方法可以测量电阻?    问题2:伏安法测电阻的原理?(个别提问)    问题3:需要什么器材;各器材有何作用?(个别提问)    问题4:请设计出一个电路图(学生练习,请两位学生在黑板上把图画出来)    2.电流表外接法及内接法的误差分析。    问题1:两种电路有何差别?(学生比较、回答)    问题2:两种方法测量电阻都存在误差(学生分组实验)    问题3:伏安法测电阻的误差分析    (引导学生分析得出:由于电压表的分流作用,电流表测出的电流比通过电阻R的电流要大一些,所以采用电流表外接法测电阻计算出的电阻要比真实值小些;由于电流表的分压,电压表测出的电压比电阻R的两端的电压要大一些,故采用内接法所测电阻比真实值大一些。)    3.测量电路的正确选择。    在外接法中,由于R测= RRV/(R+RV)=R/(1+R/RV),可以知道,RV>>R时,    R/RV→0,R测≈R;    在内接法中,由R测=R+RA,可知,当R>>RA时,R测=R。    (引导学生得出结论:要测量一个电阻,先得估计或粗测一下电阻的阻值,若Rx>>RA,可选内接法;若R<< RV,采用电流表外接法。    (三)反馈练习:    [例1]已知电流表的内阻约为0.1欧姆,电压表内阻为10千欧,若待测电阻约为5欧,应采用何种测量方法。    [例2]用伏安法测定一个电阻,阻值约为10欧,额定功率为2瓦,可供选用的仪器设备有:    电源共有三种:干电池1节,其电动势为1.5V    蓄电池1组,其电动势为6.0V    直流稳压电源1个,输出电压10V    直流电压表共两只:V1量程0-10V,内阻10千欧    V2量程0-30V,内阻30千欧    直流电流表共两只:A1量程0-0.60A,内阻0.5欧    A2量程0-3.0A,内阻0.1欧    滑动变阻器一个:0-10欧    开关、导线等。    要求:选取规格合适的仪表器件,组成正确的电路,并画出电路图。    (四)布置作业:练习十:⑴、⑵    板书    十二、电阻的测量    1.方法:伏安法    2.原理:R=U/I    3.伏安法测电阻的误差分析    ⑴电流表外接法:电压真实值,电流偏大    据R=U/I,测量值小于真实值    ⑵电流表内接法:电流真实值,电压偏大    据R=U/I,测量值大于真实值    4.测量电路的正确选择:    当R>>RA,采用内接法。    当R<< RV,采用外接法___

《测量小灯泡的电阻》教学反思 第17篇

本节内容要求学生自己设计实验电路、设计实验步骤、实验记录表格等,根据我校的自主学习模式和学生的实际情况,我先设计了一份自学练习,通过题目的引导作用,使学生更容易设计实验,从而达到更好的实验效果。学生在自学环节上表现还是很不错的,都基本能认真地完成好试卷。由于本校学生的基础比较差,有相当一部分学生平时一看到难一点的题目都懒于动笔,所以在试卷的设计上都是经过精心策划的,题目不能设计太难,要有一些简单的题目让基础差的学生能够完成,以增强他们的学习积极性。另外试卷也设计了填写实验步骤等题目,以此提高学生的文字表达能力。如果是学生的基础比较好的,可以设计有一定难度的题目。

对于《测量小灯泡的电阻》这个实验,教材的安排是通过“伏安法”测量小灯泡的电压和电流,然后用“多次测量求平均值”的方法来减小误差。我在多次测量求平均值的问题上觉得不是很妥当。因为小灯泡在整个实验中,灯丝的温度是不断升高的,所以电阻不断在变化,每组数据计算出小灯泡的电阻只是一个瞬时电阻值,不能简单用求平均值的方法确定本次实验小灯泡的电阻。我觉得在实际电压等于额定电压下计算出的电阻值才有代表性,才算是小灯泡的电阻。通常情况下用电器的标签上都标有电压和电功率的数据,那都是额定电压和额定功率。如果要标出小灯泡的电阻,我觉得也应该是额定电阻。在《测量小灯泡的电功率》的实验中,每组数据计算出小灯泡的电功率,只是一个实际电功率。当实际电压等与额定电压时,实际功率才等于额定功率。所以在对于《测量小灯泡的电阻》这个实验,应该也是要实际电压等于额定电压下计算出的电阻值才是小灯泡的电阻。

以前的教材在安排这一内容时,通常是先对欧姆定律进行复习后才引入新课的,我也反复思考是采用一贯的温固而知新的方法还是利用一些新颖的实验引入,最后我却利用开门见山的方法直截了当,直接说出本节课要学习的主要内容。这样做,教学重点突出,能使学生很快地把注意力集中在教学内容最本质、最重要的问题研究之上,诱发学习动机、兴趣和积极性。

在分组讨论的环节中,学生表现不是那么积极,课堂显得比较沉闷。这可能是由于我在提出问题后就直接让学生进行分组讨论了,所以效果不是那么理想。以后在分组讨论前应让学生先思考一下,有了自己的见解以后再互相交流看法,使彼此得到进一步发展。另外在教学语言方面我要加强锻炼,只有教师良好的引导语言,学生学习的积极性才会得到有效得提高。由于实验的所限,学生实验时所用的时间稍微多了一点,课堂时间没安排好,造成了最后结课的时候显得仓促。在今后的教学中在有实验的课堂中对于时间的安排要加强。

电阻的测量方法的教学策略探索 第18篇

关于以电路欧姆定律为背景的部分电阻测量问题的教学策略, 从教学方法上应沿承如下递进的顺序。

一、两种仪表齐全, 只需选择电流表内接还是外接, 根据实验要求选择实验器材和量程即可

例1 (2011天津) 某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx, 现备有下列器材:

A.电流表 (量程100μA, 内阻约为2 kΩ) ;

B.电流表 (量程500μA, 内阻约为300Ω) ;

C.电压表 (量程15 V, 内阻约为100 kΩ) ;

D.电压表 (量程50 V, 内阻约为500 kΩ) ;

E.直流电源 (20 V, 允许最大电流1 A) ;

F.滑动变阻器 (最大阻值1 kΩ, 额定功率1 W) ;

G.电键和导线若干。

电流表应选______, 电压表应选______。 (填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路, 为保证实验顺利进行, 并使测量误差尽量减小, 实验前请你检查该电路, 指出电路在接线上存在的问题。

1) ——;

2) ——。

解析:电源电压20 V, 为了测量准确, 所以电压表的…量程选15 V。待测阻值约为25 kΩ, 所以电流表的量程选……500μA, 滑动变阻器的阻值比待测阻值小很多, 所以分压…式接法操作更方便, , 所以选择内接法。……

本实验是伏安法测电阻最基本的应用, 虽然学生解决…起来比较顺利, 但本实验是所有变换之根源。…

二、尽管有两类电表, 但由于量程不符, ……需要对其量程进行改装, 选择恰当的定值…电阻扩大至恰当的量程

如图1所示的电路可以改变电流表的量程, 如图2所示的电路可以改变电压表的量程。

三、两类电表和定值电阻的角色相互转化

近年高考题中测电阻的实验题中经常给出两类电表, 有时还给出定值电阻, 它们有何用途呢?学生往往感到无从下手, 教师在实验教学时也感到十分头疼, 想办法转移实验仪器的角色, 是解决问题的关键。

例2 (2011上海) 实际电流表有内阻, 可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:

(1) 待测电流表G1 (0~5 m A, 内阻约300Ω) ,

(2) 电流表G2 (0~5 m A, 内阻约100Ω) ,

(3) 定值电阻R1 (300Ω) ,

(4) 定值电阻R2 (10Ω) ,

(5) 滑动变阻器R3 (0~1000Ω) ,

(6) 滑动变阻器R4 (0~20Ω) ,

(7) 干电池 (1.5 V) ,

(8) 电键S及导线若干。

(1) 定值电阻应选_________, 滑动变阻器应选_________。 (在空格内填写序号)

(2) 用连线连接实物图。

(3) 补全实验步骤:

(1) 按电路图连接电路, ___________________;

(2) 闭合电键S, 移动滑动触头至某一位置, 记录G1G2的读数I1, I2;

(3) ____________________;

(4) 以I1为纵坐标, I2为横坐标, 作出相应图线, 如图所示。

(4) 根据I2-I1图线的斜率及定值电阻, 写出待测电流表内阻的表达式_______________。

本实验求电流表的内阻。只有流过电阻的电流数据, 但没有电压表如何获得电压数据呢?本实验中定值电阻和待测电阻并联, 所以电压相等, 利用部分电路欧姆定律, 已知电流的定值电阻可以转化为电压表。类似的情形, 如图3, 已知电压的定值电阻R0可以起到电流表的作用, 如图4, 已知内阻的电压表V1也可以起到电流表的作用, 如图5, 已知电阻的电流表G1可以转化为电压表等。当缺少某种电表时可以利用部分电路欧姆定律进行角色转换获得电流或电压数据, 其实都是伏安法测电阻衍生出来的等价方法, 万变不离其宗。

四、电表只作为显示示数的一种表面象征, 而采用间接方法测量未知电阻

例3 (2011全国理综) 为了测量一微安表头A的内阻, 某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表, R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱, S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关, E是电池。完成下列实验步骤中的填空:

(1) 将S拨向接点1, 接通S1, 调节_______, 使待测表头指针偏转到适当位置, 记下此时____的读数I;

(2) 然后将S拨向接点2, 调节_______, 使_______记下此时RN的读数;

(3) 多次重复上述过程, 计算RN读数的_______, 此即为待测微安表头内阻的测量值。

本实验我们用电阻箱RN等效替代待测电阻, 则RN读数就是待测电阻的阻值, 电流表的读数不变是本实验的前提条件。此方法通常称为替代法。类似的情形如图6, S2断开, 记下电流I, S2闭合, 调节R2使电流表半偏, R2的阻值就是待测电阻的阻值。待测的电流表的内阻<

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