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初中人教版第3節(jié) 電阻的測量一等獎教案
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這是一份初中人教版第3節(jié) 電阻的測量一等獎教案,共11頁。教案主要包含了教學(xué)目標,教學(xué)重、難點,教學(xué)策略,教學(xué)準備,教學(xué)方法,教學(xué)過程,板書設(shè)計,提出問題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?課時17.3 電阻的測量(教學(xué)設(shè)計)
【教學(xué)目標】
1.知道伏安法測電阻的工作原理;
2.會利用伏安法測量導(dǎo)體電阻;
3.通過電阻的測量加強對歐姆定律的理解及應(yīng)用;
4.進一步理解電阻的概念以及影響導(dǎo)體電阻大小的因素。
5.會進行誤差分析。
【教學(xué)重、難點】
一、教學(xué)重點
1.會用“伏安法”測量導(dǎo)體的電阻。
2.通過電阻的測量認識電學(xué)實驗的思路;與實驗相關(guān)的動態(tài)電路分析、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理。
二、教學(xué)難點
伏安法測定值電阻的阻值;如何引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
【教學(xué)策略】
1.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了歐姆定律,有一定的知識儲備,但是學(xué)生動手能力、綜合能力仍然較差。通過《電阻的測量》既能加強對歐姆定律的理解,又可以通過測量過程熟悉電學(xué)實驗中電流表、電壓表的使用,電學(xué)實驗應(yīng)注意的問題,以及對電阻概念的理解。
2.本節(jié)是歐姆定律的運用。既具有聯(lián)系實際的意義,又能培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和分析能力。本節(jié)的內(nèi)容是本章知識的總結(jié),教學(xué)中應(yīng)當讓學(xué)生有足夠的運用知識分析和解決問題的機會。做“伏安法測電阻”,當然不能僅僅是操作的重復(fù),要考慮電壓表和電流表本身電阻給測量結(jié)果帶來的誤差。
3.本節(jié)主要通過探究實驗突破教學(xué)難點,強化教學(xué)重點:首先突出體現(xiàn)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主體性,教師傳授知識的引導(dǎo)性、輔助性;其次,重視教學(xué)的每個細節(jié),課堂推進環(huán)環(huán)相扣,注意激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。
【教學(xué)準備】
教師用:多媒體教學(xué)設(shè)備、多媒體課件,視頻和動畫素材等。
學(xué)生用:學(xué)生電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、定值電阻、小燈泡、導(dǎo)線若干等。
【教學(xué)方法】
實驗法、觀察法、討論法。
【教學(xué)過程】
教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課(5分鐘)
【提出問題】
1.教師出示一個壞的收音機,告訴學(xué)生經(jīng)過檢查,發(fā)現(xiàn)一只模糊不清的電阻線斷了,需要更換。怎樣才能知道它的阻值呢?
2.通過多媒體課件模擬上面這一過程。
問題:利用我們學(xué)習(xí)過的知識能不能進行測量一下呢?
3.引入新課
學(xué)生思考并分組討論設(shè)計自己的解決方案
通過利用收音機這一實物,進行展示,點明需要更換標注模糊的電阻,并讓學(xué)生利用學(xué)習(xí)過的知識進行測量電阻。這樣將物理知識與實際生活聯(lián)系在一起,增強了學(xué)生對物理應(yīng)用于生活的認識
二、新課教學(xué)(約30分鐘)
一、測量定值電阻的阻值
1.提出問題
測量電阻,我們可以依據(jù)哪個公式?
2.教師引導(dǎo)
教師引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識歸納實驗原理和實驗方法
(從學(xué)生熟悉的“電壓表”、“電流表”的作用入手,分析測電阻的方法;而不是直接的提問;同時也解決了學(xué)生心中“歐姆表”的疑問,從而得出間接測量電阻的方法——“伏安法”。)
【實驗方法】伏安法測電阻
教師:參與小組討論,展示部分學(xué)生的設(shè)計,并提出問題:實驗中我們需要多測幾組電流和電壓值,要如何操作?有更簡便易行的辦法嗎?
教師活動:展示學(xué)生畫出的電路圖,通過下面幾個問題,引導(dǎo)學(xué)生討論分析電路圖的合理性。
(1)電路能測出幾組數(shù)據(jù),只測出一組數(shù)據(jù)計算的電阻準確可靠嗎?
(2)如何才能進行多次測量,得到多組數(shù)據(jù)呢?
(3)滑動變阻器的作用:
①保護電路;
②改變用電器兩端的電壓和通過的電流。
【實驗器材】
1.學(xué)生明確實驗需要的器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻、導(dǎo)線若干。
2.教師在學(xué)生自主選齊實驗器材后,對主要實驗器材的使用方法進行提問。
【實驗步驟】
1.引導(dǎo)學(xué)生分組設(shè)計實驗步驟。
2.實驗時,有哪些注意事項?以填空的形式多媒體課件展示:
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);
(2)滑動變阻器的滑片處于阻值 位置;
(3)注意認清電壓表、電流表的 接線柱;
(4)選用兩節(jié)電池,電壓表量程選 V,電流表量程選 A。
【設(shè)計表格】
如何設(shè)計實驗表格呢?
在學(xué)生設(shè)計的過程中如果遇到困難,教師要給予必要的提醒和幫助。引導(dǎo)學(xué)生類比探究導(dǎo)體上電流與電壓的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)記錄表格進行設(shè)計。
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
【進行實驗】
1.教師巡視學(xué)生實驗情況,及時給予幫助和指導(dǎo)。
2.利用投影展示學(xué)生一組實驗數(shù)據(jù)據(jù)使測量結(jié)果更精確呢?
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
1
2.0
2.5
3.0
2
0.34
0.42
0.5
3
5.9
6.1
6.0
小結(jié):定值電阻的阻值是不變的,求平均值可以減小誤差。
【分析論證】
請各小組的代表展示實驗數(shù)據(jù),然后提出問
題:分析實驗數(shù)據(jù),計算出電阻,如何處理這些數(shù)
【評估交流】
在你的實驗過程中,出現(xiàn)了哪些故障,你是怎么解決的?
實驗過程中出現(xiàn)的故障主要有:
1.實驗中電流表與電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn);
2.電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很?。?br />
3.電流表指針超過最大值;
4.滑動變阻器滑動時,電表示數(shù)無變化;
5.閉合開關(guān),電流表、電壓表無示數(shù);
6.閉合開關(guān),電流表幾乎無示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)(或示數(shù)等于電源電壓);
7.在調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時,他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大了,而電壓表的示數(shù)卻減小了;
8.開關(guān)閉合,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)。
學(xué)生思考并回答
利用前面的實驗經(jīng)驗,學(xué)生很容易畫出電路圖,但是較難考慮到滑動變阻器的使用。因此以下設(shè)計按照學(xué)生沒有使用滑動變阻器的情況進行處理,要根據(jù)實際情況做出最佳處理
通過討論,學(xué)生練習(xí)本章第一節(jié)課的探究實驗,容易想到可以通過改變電池的個數(shù)或調(diào)節(jié)利用滑動變阻器的方法,改變電路中的電流,實現(xiàn)多次測量。通過學(xué)生對兩種方法方便性的討論,選取滑動變阻器,要求學(xué)生畫出正確的電路圖
學(xué)生根據(jù)實驗電路圖,選擇實驗器材,并回顧電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。
學(xué)生根據(jù)實驗電路,分組討論設(shè)計實驗步驟。
實驗步驟:
①連接實驗電路;
②調(diào)節(jié)滑動變阻器,用電壓表、電流表分別測出三組電阻的電壓和電流值;
③將數(shù)據(jù)記入表格,利用公式計算出電阻值,并對數(shù)據(jù)進行分析。
對于實驗注意事項,教師不管通過什么方式,主要是讓學(xué)生養(yǎng)成實驗前先考慮注意事項的好習(xí)慣,減少實驗時出現(xiàn)問題。對于設(shè)計表格,學(xué)生可以參考教材表格,表格的設(shè)計不是唯一的,主要是訓(xùn)練學(xué)生獨立設(shè)計表格的能力
以小組成員的身份參與到各個小組的實驗中,糾正學(xué)生實驗過程中的錯誤與不足,三次實驗數(shù)據(jù)盡量在允許的范圍內(nèi)拉開差距,便于分析結(jié)論;要求學(xué)生實事求是的記錄實驗數(shù)據(jù)
學(xué)生交流實驗過程中出現(xiàn)的故障
正負接線柱接反了;
量程選大了;
量程選小了;
滑動變阻器沒有 “一上一下”連接;
除電阻外,其余部分出現(xiàn)斷路;
電阻部分斷路;
將電壓表錯接在滑動變阻器兩端;
電阻部分短路。
得到本實驗的基本原理,為后面的儀器選取做準備
?
學(xué)生通過小組討論改進實驗用電路圖,明確此實驗中滑動變阻器的作用
讓學(xué)生從電學(xué)實驗和實驗內(nèi)容的角度,思考實驗器材的選擇
通過對實驗原理及步驟的逐層推進討論,使學(xué)生更好的掌握實驗原理及操作的注意事項
讓學(xué)生學(xué)會實驗表格的設(shè)計
讓學(xué)生體會利用圖象處理數(shù)據(jù)的簡便
電學(xué)實驗操作常規(guī),不是在實驗前由教師授予;而是在學(xué)生實驗后由學(xué)生自己反思分析得出;然后再測量小燈泡電阻中繼續(xù)鞏固;無論是操作正確或是錯誤的同學(xué)都會留下深刻的印象;培養(yǎng)學(xué)生自我批判、自我反思的能力?
二、測量小燈泡的電阻
在探究電流與電壓的關(guān)系時,選用的是定值電阻,選用小燈泡可以嗎?在不同的電壓下小燈泡的電阻會發(fā)生變化嗎?
【提出問題】測量不同電壓下小燈泡的電阻
1.出示標有“2.5V,0.3A”字樣的小燈泡,并介紹“2.5V”的含義。
“2.5V”:是指小燈泡正常發(fā)光是的電壓即“額定電壓”,工作時的電壓超過2.5V容易燒壞小燈泡。
2.結(jié)合測量定值電阻的實驗過程,再次測量小燈泡的電阻,注意電路的連接,并把實驗數(shù)據(jù)記錄到表格中。
3.利用多媒體展示學(xué)生一組實驗數(shù)據(jù)。
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
1
1.5
2.0
2.5
2
0.34
0.38
0.43
3
4.4
5.2
5.8
4.交流評估
(1)分析測量的數(shù)據(jù)有沒有發(fā)現(xiàn)什么新的發(fā)現(xiàn)?
(2)造成這種差別的原因是什么?
(3)小燈泡在不同電壓下的電阻值能求平均值嗎?為什么?
小結(jié):小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,不能求平均值。
【小試身手】一實驗小組同學(xué),按正確方法完成實驗后,分別繪制了“定值電阻”和“小燈泡”的U-I圖象如圖所示,則表示“小燈泡”的U-I圖象的是 (填“a”或“b”),這樣判斷的依據(jù)是 。
知識延伸:除了用表格形式記錄我們的測量結(jié)果外,我們還可以用圖像的方式表示。
了解燈泡的額定電壓,注意使用燈泡時,不能超過其額定電壓
電阻相差很大
燈絲的電阻受溫度的影響
不同電壓小阻值不同,不能求平均值。
?
學(xué)生思考、歸納、總結(jié)
通過教師的問題設(shè)置,進一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
測量小燈泡的電阻屬于新增加的內(nèi)容;應(yīng)該在第一輪測量電阻絲電阻的基礎(chǔ)上讓學(xué)生分組測量;教師不能代替,讓學(xué)生自行討論、分析得出;并要和電阻絲的數(shù)據(jù)處理做類比
對于圖像的描點可以由學(xué)生自己完成,但是對于從圖像中去認識電阻的大小,是一個難點,也是一個重點要求學(xué)生會根據(jù)圖像比較電阻的大小
三、特殊方法測電阻
【知識拓展】
實驗中,若缺少電流表或電壓表能否測出電阻的阻值呢?
1.雙伏法測電阻
原理:串聯(lián)分壓
電路圖:
表達式:,
2.雙安法測電阻
原理:并聯(lián)分流
電路圖:
表達式:,
3.伏關(guān)法測電阻
原理:串聯(lián)分壓
電路圖:
表達式:
4.安關(guān)法測電阻
原理:并聯(lián)分流
電路圖:
表達式:
學(xué)生根據(jù)教師給出的解釋和實驗電路,分析推導(dǎo)出計算公式
培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、總結(jié)現(xiàn)象的能力
在處理時,由于難度比較大,所以要適當進行引導(dǎo),通過這四種特殊的測量方法,鍛煉學(xué)生思維,進一步理解歐姆定律的應(yīng)用,體會“替換”的方法。
三、課堂小結(jié)(約5分鐘)
教師:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)收獲。
一、基本知識
1.實驗?zāi)康?、實驗原理、器?br />
2.測量工具——電流表、電壓表
二、基本技能
會正確連接電路,能正確使用電流表、電壓表。
三、基本方法:觀察法、對比法
學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。思考并回答
復(fù)習(xí)本節(jié)知識,形成清楚的知識結(jié)構(gòu)
四、課堂檢測
教師巡視、講評
完成檢測題
鞏固提高,深化所學(xué)知識
【板書設(shè)計】
第3節(jié) 電阻的測量
一、測量定值電阻的阻值
【實驗?zāi)康摹繙y量定值電阻阻值
【實驗原理】
【實驗器材】
【實驗電路圖】
【實驗表格】
【實驗結(jié)論】:
二、測量小燈泡的阻值
【實驗?zāi)康摹繙y量小燈泡的電阻
【實驗原理】
【實驗器材】
【實驗電路圖】
【實驗表格】
【實驗結(jié)論】
三、電阻的特殊測量方法
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