物理第3節(jié) 電阻的測量教案設(shè)計(jì)

這是一份物理第3節(jié) 電阻的測量教案設(shè)計(jì)，共7頁。教案主要包含了課堂延展等內(nèi)容，歡迎下載使用。

備課筆記
備課筆記
課外拓展：
當(dāng)待測電阻很小時(shí)，采用外接法可減小測量誤差.當(dāng)待測電阻很大時(shí)，采用內(nèi)接法.
初中階段一般忽略電流表和電壓表帶來的誤差影響，也就是對外接法和內(nèi)接法不作區(qū)分.
備課筆記
知識拓展：
實(shí)驗(yàn)器材及選擇
在物理實(shí)驗(yàn)中選擇實(shí)驗(yàn)器材，不但要考慮需要哪些實(shí)驗(yàn)器材，還要考慮實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格和性能.如：電源電壓、儀表量程、滑動變阻器的最大阻值和允許通過的最大電流.
(1)滑動變阻器：滑動變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近待測電阻的阻值，允許通過的最大電流要大于電路中的最大電流.
(2)電流表的量程：電流表的最大測量值要大于電路中的最大電流，為了減小測量誤差，在不超過的情況下，盡量選用小量程.
(3)在不能估測電流、電壓值時(shí)，先用大量程試觸，由指針的偏轉(zhuǎn)程度確定是否在小量程范圍內(nèi)，能用小量程的盡量改接小量程，這樣讀數(shù)更準(zhǔn)確.
備課筆記
易錯(cuò)提醒：
當(dāng)定值電阻斷路時(shí)，電壓表被串聯(lián)在電路中，因?yàn)殡妷罕淼碾娮韬艽髮?dǎo)致電路中電流很小，電流表可能會有微小偏轉(zhuǎn)，但此時(shí)電壓表相當(dāng)于測的是電源電壓，示數(shù)會比較大.
布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時(shí)內(nèi)容.
課題
電阻的測量
課型
新授課
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會使用電流表和電壓表測電阻.
2.會記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道簡單的數(shù)據(jù)處理方法，會寫簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，會用科學(xué)術(shù)語、簡單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
3.通過使用滑動變阻器，進(jìn)一步理解滑動變阻器在電路中的作用，鞏固滑動變阻器的正確使用方法.
過程與方法
1.通過測量小燈泡的電阻，了解歐姆定律的應(yīng)用.
2.讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題選擇儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制定實(shí)驗(yàn)操作方案等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過學(xué)生自己的設(shè)計(jì)、操作、分析、總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和周密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.
2.在共同完成的操作及實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)同學(xué)之間相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神.
教學(xué)重點(diǎn)
利用電流表、電壓表測量小燈泡的電阻
教具準(zhǔn)備
干電池組（帶盒）或?qū)W生電源、電壓表、電流表、帶燈座的小燈泡（或定值電阻）、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線若干、多媒體課件等
教學(xué)難點(diǎn)
自行設(shè)計(jì)科學(xué)、完整的實(shí)驗(yàn)操作方案
教學(xué)課時(shí)
1.5課時(shí)
課前預(yù)習(xí)
1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)
（1）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式R=
（2）實(shí)驗(yàn)器材：電源、小燈泡（或定值電阻）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線.
（3）實(shí)驗(yàn)電路圖：（如右圖）
2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
（1）連線：根據(jù)電路圖連接電路，此時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器調(diào)到阻值最大的位置，使電路中電流最小.
（2）調(diào)壓：接通電源后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓達(dá)到小燈泡正常工作電壓，然后再逐漸降低電壓.
（3）分析：比較多組電壓與電流的比值，得出結(jié)論.
鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對知識的鞏固.
新課導(dǎo)入
師 同學(xué)們上節(jié)課學(xué)習(xí)了歐姆定律，并已能用歐姆定律的公式做一些簡單的計(jì)算.對于變形公式，不能單純從數(shù)學(xué)的角度理解，不存在R與U成正比，R與I成反比的關(guān)系，但是可以作為電阻的計(jì)算式，由一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流來計(jì)算這段導(dǎo)體的電阻.
進(jìn)
行
新
課
用“伏安法”測電阻
（1）提出問題：
師 如果我們想知道某種燈泡的電阻是多大，該怎么辦呢？
（2）設(shè)計(jì)方案：
師 我們只要能測出燈泡兩端的電壓和通過它的電流，利用歐姆定律的公式變形可得出燈泡的電阻值，下面請同學(xué)們思考下列問題：
a.如何能測出燈泡兩端的電壓值？（已知燈泡的額定電壓為2.5V）
b.如何能測出通過燈泡的電流值？
c.欲使燈泡連接在電路中，應(yīng)該再加一些什么器材？
d.要多測幾次，觀察燈泡在不同電壓下的阻值是否相等，應(yīng)怎樣改變其電壓值？接入什么器材好？
生：器材的選取：如果燈泡的額定電壓是2.5V，則電源用兩節(jié)干電池就可以；電壓表使用0~3V量程即可，電流表使用0~0.6A量程即可，滑動變阻器應(yīng)該挑選最大電流超過0.5A的規(guī)格.
教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
①注意觀察電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線處，如果不在，還要注意先調(diào)零；
②在連接電路的過程中開關(guān)要始終處于斷開狀態(tài)；
③如果使用的導(dǎo)線芯是多股細(xì)銅線，連接時(shí)要將其順時(shí)針纏繞在接線柱上，這樣擰接線柱時(shí)會越旋越緊.
④合上開關(guān)前，滑片應(yīng)該在滑動變阻器阻值最大的位置上，以防止電路中電流突然過大.
⑤讀數(shù)時(shí)，眼睛正對刻度線，確保讀數(shù)正確.
師 下面請大家根據(jù)剛才我們設(shè)計(jì)的思路，對照自己桌前的器材選擇你所需的實(shí)驗(yàn)儀器，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
教師引導(dǎo)學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格內(nèi).
進(jìn)
行
新
課
（4）分析與論證：
學(xué)生根據(jù)公式計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中燈泡的電阻值，并進(jìn)行比較.
（5）評估與交流：
師 你能從這些數(shù)值中看出還有什么規(guī)律嗎？
生：燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，因?yàn)闊襞莸碾妷涸酱?，燈泡越亮，燈絲溫度越高，其電阻值就越大.即燈絲的電阻隨溫度的變化而變化.
教師總結(jié)：
誤差分析——電表對測量結(jié)果的影響：
由于電壓表和電流表本身都有一定的電阻，會使測出的燈泡電阻值與真實(shí)值間存在差異，電流表和電壓表連入電路的方式有兩種.
①外接法：如圖甲所示，在外接法中，電壓表的示數(shù)表示待測電阻R兩端的電壓UR、電流表的示數(shù)表示通過電阻R和電壓表的總電流，即I=IR+IV，待測電阻值應(yīng)為，而測出來的電阻值，由于I＞IR，所以R測＜R真，即測得的電阻值比真實(shí)值偏小.
②內(nèi)接法：如圖乙所示，在內(nèi)接法中，電流表的示數(shù)表示通過R中的電流IR，電壓表的示數(shù)表示電阻R兩端電壓UR與電流表兩端電壓UA之和，即U=UR+UA.根據(jù)，待測電阻值應(yīng)為，而測量的電阻值，因?yàn)閁＞UR，使R測＞R真，即測量值比真實(shí)值偏大.如果待測電阻R的阻值很大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，通過電阻R和電流表中的電流相等，由歐姆定律知UR=IRR遠(yuǎn)大于UA=IRRA，即U近似等于UR，使R測≈R真.
【課堂延展】
用其他方法測量電阻
在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用的是兩塊電表，電壓表用來測電壓，電流表用來測電流，那么，單獨(dú)使用一種電表，如何測出燈泡的電阻呢？
學(xué)生分組討論，再由代表闡述本組創(chuàng)新的方案.
教師總結(jié)：測電阻的其他方法（用多媒體展示）
（1）安阻法測電阻：
電路圖：如圖甲.
實(shí)驗(yàn)步驟：先閉合S1，斷開S2，測出通過R0的電流I0；再斷開S1，閉合S2，測出通過Rx的電流Ix.
計(jì)算電阻的表達(dá)式：
進(jìn)
行
新
課

甲 乙
（2）伏阻法測電阻：
電路圖：如圖乙.
實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)S1和S2，記下電壓表示數(shù)U1；斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，記下電壓表示數(shù)U2.
計(jì)算電阻的表達(dá)式：
（3）雙伏法測電阻：
電路圖：如圖丙.
實(shí)驗(yàn)步驟：將電壓表V1并聯(lián)接在Rx兩端，測出電阻Rx兩端的電壓U1，將電壓表V2并聯(lián)接在R0兩端，測出電阻R0兩端的電壓U2.
計(jì)算電阻的表達(dá)式：

丙 丁
（4）雙安法測電阻：
電路圖：如圖丁.
實(shí)驗(yàn)步驟：將電流表A1接在電阻Rx所在支路，測出通過Rx的電流Ix；將電流表A2接在電阻R0所在支路，測出通過R0的電流I0.戊
計(jì)算電阻的表達(dá)式：
（5）等效替代法測電阻：
電路圖：如圖戊.
實(shí)驗(yàn)步驟：將開關(guān)S接在a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I，將開關(guān)S接在b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出電阻箱的示數(shù)R.
計(jì)算電阻的表達(dá)式：Rx=R 戊
教學(xué)板書
課堂小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的測量方法，掌握了測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路、器材的選取，知道了燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，更熟悉了一些儀器的操作方法，加深了對儀器使用的理解.
教
材
習(xí)
題
解
答
想想議議(P80)
如果想多測幾組電流和電壓的數(shù)值，應(yīng)該怎樣做？
解：在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，常利用滑動變阻器來改變待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流，達(dá)到多測幾組電壓和電流數(shù)值的目的.
想想做做(P81)
將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡，用同樣的方法測定小燈泡的電阻.多測幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡的電阻，比較計(jì)算出的幾個(gè)數(shù)值，看看每次算出的電阻的大小相同嗎？有什么變化規(guī)律嗎？
如果出現(xiàn)的情況和測量定值電阻時(shí)不同，你如何解釋？與同學(xué)交流一下.
解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的小燈泡的電阻的大小不相同（差別較大），小燈泡兩端的電壓逐漸升高時(shí)，小燈泡逐漸變亮，燈絲的溫度升高，電阻變大；小燈泡燈絲電阻大小與溫度關(guān)系較大，燈絲的電阻隨溫度的降低而減小，隨溫度的升高而增大.
動手動腦學(xué)物理(P81~82)
1.一個(gè)小燈泡上標(biāo)著“”，表明這個(gè)小燈泡工作時(shí)的電阻是8.8Ω.如圖是一位同學(xué)為檢驗(yàn)小燈泡的標(biāo)稱電阻是否準(zhǔn)確而連接的實(shí)驗(yàn)線路.他的連接有三個(gè)錯(cuò)誤.請你指出這三個(gè)錯(cuò)誤分別錯(cuò)在哪里.應(yīng)該怎樣改成正確的連接？

解：電流表正負(fù)接線柱接反；電流表應(yīng)該選擇0.6A的量程；滑動變阻器同時(shí)選用了兩上端接線柱.正確電路連接如右圖所示.
2.已知流過一只電阻為242Ω的燈泡的電流是0.91A.如果在燈泡兩端再并聯(lián)一個(gè)電阻為165Ω的電烙鐵，并聯(lián)電路的總電流變?yōu)槎啻螅?br>解：先利用242Ω和0.91A求出燈泡兩端的電壓，由U=IR=0.91A×242Ω≈220V，再并聯(lián)一個(gè)電烙鐵，其電流，電路的總電流I總=I+I′=0.91A+1.33A=2.24A.
教
材
習(xí)
題
解
答
3.如圖是用伏安法測量某未知電阻的電路圖.
（1）根據(jù)電路圖將如圖所示的實(shí)物圖連接起來；
（2）讀出如圖所示電流表和電壓表的示數(shù)；
（3）算出被測電阻本次的測量值.

解：（1）實(shí)物圖連接如上；（2）電流表讀數(shù)為0.4A，電壓表讀數(shù)為2.4V；（3）.
4.在測量標(biāo)有電壓為2.5V的某小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，第一次測量時(shí)的電壓等于2.5V，小燈泡正常發(fā)光，以后調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓電壓逐次下調(diào)，使燈絲溫度不斷降低，燈泡變暗直至完全不發(fā)光，測量的數(shù)據(jù)如下表所示.
1)請你根據(jù)表中電壓和電流的數(shù)據(jù)計(jì)算每次的電阻，填在表格中；
（2）對比不同電壓下小燈泡的電阻值，你有什么發(fā)現(xiàn)？把你的發(fā)現(xiàn)寫成一句具有概括性的結(jié)論.
解：（1）8.1 7.1 6.2 4.7 3.1 2 （2）燈絲的電阻隨溫度降低而減小.
難
題
解
答
【例】如圖所示，是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測電阻的實(shí)
驗(yàn)電路.閉合開關(guān)，觀察到電流表、電壓表的指針均稍有偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是( )
A.滑動變阻器短路
B.滑動變阻器連入電路中的阻值較大
C.定值電阻斷路
D.定值電阻的阻值較大
解析：由實(shí)物圖可知，兩個(gè)電表選用的量程都是小量程，它們的示數(shù)都很小，說明電路中的電流很小，阻值很大，定值電阻兩端的電壓很小，則B選項(xiàng)正確；如果滑動變阻器短路，則定值電阻兩端的電壓很大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；如果定值電阻斷路，電壓表的示數(shù)會很大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；如果定值電阻的阻值很大，則電壓表的示數(shù)同樣會很大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案：B
教
學(xué)
反
思
1.“伏安法”測電阻是個(gè)典型的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，所用儀器較多，操作比較復(fù)雜，對學(xué)生能力的要求比較高，所以該實(shí)驗(yàn)有一定的難度，應(yīng)引起高度重視.
2.實(shí)驗(yàn)電路圖要由學(xué)生自己設(shè)計(jì)得出，待畫出電路圖后，還要問為什么這樣設(shè)計(jì)，這是很關(guān)鍵的，有的學(xué)生看書上這樣畫，他就這樣畫，而說不出為什么.
3.注意事項(xiàng)可以放在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中說明，或?qū)W生有問題時(shí)再指出，這樣比單獨(dú)占用一些時(shí)間要好一些，因?yàn)閷W(xué)生出錯(cuò)了，就知道去查錯(cuò)，從而加深對注意事項(xiàng)的認(rèn)識、理解和記憶.
4.對個(gè)別同學(xué)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)不要一味地加以否定，而要注意引導(dǎo)，看是因?yàn)樽x數(shù)引起的還是計(jì)算引起的，幫助他們查找到問題的根源，有的電路連接有問題，也可能出現(xiàn)不合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).所以我們老師還是要想得更遠(yuǎn)一些才好.
5.三次實(shí)驗(yàn)盡量在允許的范圍內(nèi)拉開三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差距，便于分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
6.本節(jié)在做測量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，多測幾次的目的不是為了求平均值來減小誤差，而是要學(xué)生從多次計(jì)算出來的結(jié)果中能看出其中的規(guī)律.而且燈泡的電阻，受燈絲溫度的影響，求平均值是沒有意義的.
教學(xué)過程中老師的疑問：
教師點(diǎn)評和總結(jié)