人教版初三物理实验教案 (二)

探究电流表、电压表的电阻

一、提出问题:

电流表的使用说明上有这么一段文字：禁止不经过用电器，将电流表的两个接线柱直接

连到电源的两极上，否则会烧坏电表，这是什么原因呢？

在使用电压表时，我们可以用电压表的两个接线柱直接连接电源两极（这样就可以测电

压），明显与电流表的使用不同，这又是什么原因？

二、猜想与假设:

这可能是因为电流表的电阻很小，而电压表的电阻很大。

三、制定计划与设计实验:

怎样探究电表的电阻呢？联想到课本在引入电阻概念时，是用图1所示电路在M、N两

点之间，先后接入长度和粗细相同的铸铜线和镶铭线。观察电流表指针的偏转情况，可以发

现，这两种导体对电流的阻碍作用不同。通过的电流较大时，说明这个导体对电流的阻碍作

用较小，即电阻小。反之，说明导体的电阻大。

图1中，若用灯泡代替电流表，将待研究的电流表、电压表先后接入电路中的M、N间

（图2）用灯泡亮度就可以反映电流表、电压表的电阻大小。考虑到电流表的电阻可能很小,

用它与接入电路中的一段铜导线（铜导线电阻可以认为为0）进行比较，即在图2的M,N

间先后接入导线和电流表，若灯泡亮度不变，说明电流表与铜导线的电阻差不多，可以认为

为0o

四、进行实验与收集证据:

按图示进行实验，将观察结果填入表格中。

五、分析与论证：

M、N间分别接入灯泡亮度情况

铜导线亮

图1中电流表亮度不变N两点间接入

导线时灯泡电压表不亮较亮，换成电流表

亮度不变，说明电流表的电阻相当于导线，电阻为0。换成电压表灯泡不亮，说明电压表电

阻很大。

六、评估:

要知道通过灯泡或电阻的电流，我们可以把电流表串联接入电路中，如果电流表电阻较

大，必然会使两次通过灯泡或电阻的电流有较大变化，使测量结果不能真实反映灯泡或电阻

的工作情况。这从反面说明电流表的电阻必须很小，从而证实上述结论正确。

要用电压表测量用电器两端的工作电压，必须把电压表并联在用电器两端，若电压表电

阻较小，必然会改变原来的电路结构，这也从反面说明电压表电阻极大。

上述实验过程也有一个明显缺陷，即通过灯泡亮度比较电流表与导线的电阻时，这种仅

靠亮度变化做出不太可靠。建议改用如图3进行，这里电路中的电流表起到检测电流的作用，

用电流是否变化及变化的情况反映待实验的电流表、电压表的电阻情况，这样较准确科学。

与图1实验一样，图2中的实验也是反映电流表、电压表电阻的大致情况，要想精确测

量其电阻，可参照伏安法测电阻进行，但这里要对测量仪表的精度有更高要求。

在实验中，还发现一个有趣的现象，在把电压表接入图1中M、N之间时，（如图4）,

除观察灯泡不亮外，还发现电压表指针有较大幅度偏转，指示值几乎等于电源电压。这又是

为什么呢？

小灯泡断路，电流表无示数可以理解，但电压表为什么示数较大呢？实际的电压表是有

电阻的，只不过电阻值较大（我们做实验用的电压表阻值选0〜3V量程时约3KQ,选0〜

15V量程时约12KQ）o因为电压表与小灯泡并联，小灯泡断路以后，电流经过电压表仍

可形成通路。此时电压表与滑动变阻器、电流表串联，因电流表电阻极小，滑动变阻器的阻

值与电压表相比也可以忽略，所以电压表两端的电压近似等于电源电压。但电流表指针为什

/--Q5x10-3工

么不偏转呢？可以计算此时电路中的电流约为12KQ'o若电流表选。〜

0.6A量程接入，则使电流表指针偏转1小格的电流应是0.02A。可以计算一下，上述电

0.5x10-3ji

流能使电流表指针偏转的角度为：0.02/40,即这个电流只能使电流表指针偏转1

小格的1/40。由于偏转角度太小，我们看起来电流表无示数。

《测量小灯泡的电功率》教学设计

一、教学目标

（-）知识与技能目标

1.会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表

和滑动变阻器。

2.通过实验，体验小灯泡的电功率随它的两端电压的变化而变化的规律,

知道用电器不同电压下工作实际功率的变化特点。

（二）过程与方法

3.能够根据测量小灯泡的电功率的原理，设计符合测量需要的实验方案。

会根据记录的实验数据，利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区

别。

（三）情感、态度及价值观目标

4.通过实验，初步认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响，培

养学生科学使用用电器的安全意识。

二、教学重难点

本节是在学习“伏安法测电阻”之后的又一个综合性电学实验，也是在学习

“第二节？电功率”后，已初步理解电功率的基础上，利用电功率计算的原理，

通过实验定量测量，观察小灯泡工作状态变化，分析比较小灯泡实际电功率与额

定电功率的区别，进一步加深学生对用电器实际功率与额定功率的理解。

本节课的重点：会利用电功率计算公式作为实验原理，用伏安法测量小灯泡

不同电压下的实际功率与额定功率的方法和步骤，区分额定功率和实际功率。

本节课的难点：学生能够根据测量小灯泡电功率的实验原理，设计出符合实

验目的的实验方案、实验步骤，并得出实验结论。

三、教学策略

本节课，主要是根据P=ui,明确实验中需要测量的物理量是用电器的电流和

电压，根据需要测量的物理量，设计出符合要求的实验电路图，再根据电路图选

择符合需要的实验器材与仪器，再根据实验步骤进行小灯泡实际功率的测量。实

验探究过程中，应突出实验探究过程及实验过程中应思考的问题，并通过实验数

据的分析与推理，进一步加深学生对实际功率的理解，知道实际功率与额定功率

的区别，使学生了解电流、电流是如何影响用电器的实际功率的。因此，本节课

设计主要分三个流程：

流程一是引导学生根据实验原理制定和设计实验方案，知道根据实验方案如

何选择符合实验需要的实验器材。

流程二是根据实验方案，进行实验与证据收集。具体包括实验步骤确定，实

验中小灯泡工作状态的观察以及实验测量数据的记录。

流程三是交流与合作，对小灯泡三次不同电压下测量的实际功率进行比较，

讨论为什么不求电功率的平均值？本次实验与“伏安法测小灯泡电阻”进行比较,

有哪些异同点。

四、教学准备

分组实验：学生电源（或干电池3节），2.5V（或3.8V）小灯泡1只，发

光亮度与小灯泡正常发光相当的二极管1个，开关1只，电流表1个，电压表1

个，滑动变阻器1个，导线若干。

五、教学过程

设计

教师活动学生活动

意图

出示课前学情诊断评价试题。快速阅读诊断

学生

1.电功率是描述?????????????的物理量,计算电自主答题在新

功率的公式有?？？和?????？？。课学

对照答案习

2.到目前所学的电学知识为止，我们学了哪些物理

刖，

自主纠错。

量？哪些可以直接测量？哪些不能？是否

具备

3.画出伏安法测小灯泡电阻的电路图。实验原理

或已

是：???????o

经掌

握与

教师及时公布诊断评价试题答案，了解学生错误情

导新课

况，并指导学生自主矫正。

入学习

新所必

课要的

和密

（5切相

分关物

钟）理知

识，

为新

课学

习做

好前

提性

诊断

和及

时补

偿矫

正。

新【提出问题】围绕老师问利用

课题，通过对已学

教问题1：如何测量一个额定电压为2.5V小灯泡的额比伏安法测伏安

定功率？说出你的实验方法，所要测的物理量，需要电阻的实法测

学

的实验器材，并请画出电路图。验，按要求电阻

(/3回答问题。和电

的功率

知

教

学

环设计

动

学生活

动

教师活

节意图

识，

引导

学生

思考

如何

进行

测量

小灯

泡电

功率

电路

设

计。

回

按要求

灯泡

下的小

定电压

高于额

低于或

要测量

：如果

问题2

引导

学生

变

：滑动

泡答

变小灯

帮助改

件可以

电路元

要什么

，还需

功率

实际

掌握

？

电压

两端

。

阻器

利用

滑动

变阻

器改

变小

灯泡

两端

电

压，

为实

验探

究小

灯泡

不同

电压

下的

实际

功率

奠定

基

础。

设计

教师活动学生活动

意图

【设计实验】学生自主设考查

计实验。学生

1.实验原理：??????????????????????0自主

回答：开关设计

2.实验目的：??????????????????????0置于断开的实验

状态；电流方案

3.实验电路图：

表、电压表的能

的选择合适力

4.实验表格：

的量程和正

负接线柱；引导

提示：在连接电路中，应注意哪些？

滑动变阻器学生

滑片置于阻注意

值最大端。电学

根据小灯泡实验

的额定电操作

压，选择合中，

适的干电池要注

个数。意电

路安

全及

电路

元件

的保

护。

【进行实验】按要求规范根据

操作，准确实验

问题3：电路连好了，接下来怎么做呢？记录实验数原

据，观察小理，

分别测量以下三种情况下的实际功率。灯泡的亮度进行

变化。实验

1.使小灯泡在额定电压下发光，并记录电流表、电

探

压表数值。

究。

2.使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察

小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值。

3.使小灯泡两端电压低于额定电压0.2倍，并观察

小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值。