資源簡介

2.測量電阻
教材分析
一、課標分析
通過經歷實驗探究的過程,學會用伏安法測量電阻,在觀察物理實驗過程的同時有發現問題的意識,初步培養解決問題的能力,激發對科學的求知欲,激勵探索與創新的意識,培養學生實事求是的科學態度。
二、內容和地位分析
伏安法測電阻是物理教科版九年級上冊第五章第2節的內容。用伏安法測電阻是電學里的一個基本實驗,屬于歐姆定律變形式的具體應用。安排這個實驗,在理論方面可以加深學生對歐姆定律和電阻概念的理解和掌握;在實踐方面可以給學生提供初中常用電學器材綜合使用的機會,有利于學生熟練地掌握電路的連接、電流表和電壓表的讀數、滑動變阻器的使用等基本技能,從而提高學生動手操作的能力。在前兩節課實驗教學的基礎上,學生對于所用的實驗電路、實驗步驟已經較為熟悉,因此本節的難點是如何引導學生分析實驗數據,發現規律,加深對電阻概念的認識。根據實驗原理設計電路圖,并且能用滑動變阻器來改變待測電阻兩端的電壓是本節的教學重點。
學情分析
學生對各種電路元件及電流表、電壓表的使用都比較熟悉,具備一定的實驗能力。前面學習的歐姆定律為本節實驗奠定了知識基礎。
教學目標
1.會使用電流表和電壓表。
2.會根據歐姆定律算出電阻。
3.能用電壓—電流圖像來研究導體電阻的變化規律。
4.會設計電路圖。
5.會根據電路圖連接電路。
6.使學生經歷伏安法測量電阻的科學探究過程,學會測量未知電阻,了解減小誤差的方法,學習分析實驗數據的方法。
核心素養
1.通過實驗探究培養學生敢于探究的意識和動手實踐能力,養成實事求是的科學態度和良好的理性思維習慣,同時培養學生之間相互協作的團隊精神。
2.培養學生持久學習物理的興趣,感受科學的魅力,獲得成功的喜悅。
重點難點
重點:1.伏安法測電阻的探究過程。
2.U-I圖像的繪制與分析。
難點:探究實驗的設計,圖像的繪制與分析。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:導入新課 1.老師出示一個壞的收音機,告訴學生經過檢查,發現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。 提出問題:利用我們學習過的知識能不能進行測量呢 3.導入新課。 學生思考并分組討論,設計自己的解決方案。 將物理知識與實際生活聯系在一起,增強了學生對物理運用于生活的認識。
環節二:測量定值電阻的阻值 提出問題:測量電阻,我們可以依據哪個公式 老師引導學生利用所學知識歸納實驗原理和實驗方法。 (從學生熟悉的“電壓表”“電流表”的作用入手,分析測電阻的方法,而不是直接提問,得出間接測量電阻的方法——“伏安法”) 【實驗方法】伏安法。 老師參與小組討論,展示部分學生的設計,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 學生思考并回答。 通過討論,容易想到可以通過改變電池的節數或利用滑動變阻器,改變電路中的電流,實現多 得到此實驗的基本原理,為后面的儀器選取做準備。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:測量定值電阻的阻值 有更簡便易行的辦法嗎 老師展示學生畫出的電路圖,通過下面幾個問題,引導學生討論分析電路圖的合理性。 (1)電路能測出幾組數據,只測出一組數據計算的電阻準確可靠嗎 (2)如何才能進行多次測量,得到多組數據呢 (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】 學生明確實驗需要的器材:電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。 老師在學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】 引導學生分組設計實驗步驟。 實驗時,有哪些注意事項 以填空的形式進行多媒體課件展示: (1)連接電路時,開關應處于斷開狀態。 (2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片處于阻值最大位置。 (3)注意認清電壓表、電流表的正、負接線柱。 (4)用兩節電池串聯作為電源,電壓表量程選0~3V,電流表量程選0~0.6A。 【設計表格】 如果學生在設計的過程中遇到困難,老師要給予必要的提醒和幫助。引導學生類比探究電流與電壓的關系的實驗數據記錄表格進行設計。 次測量。學生通過對兩種方法方便性的討論,選取滑動變阻器,畫出正確的電路圖。 學生根據實驗電路圖,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。 學生根據實驗電路分組討論,設計實驗步驟。 實驗步驟:①連接實驗電路;②調節滑動變阻器,用電壓表、電流表分別測出三組電壓和電流值;③將數據記入表格中,利用公式計算出電阻值,并對數據進行分析。 對于設計表格,學生 　　 學生通過小組討論改進實驗所用電路圖,明確此實驗中滑動變阻器的作用。 讓學生從電學實驗和實驗內容的角度,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,使學生更好地掌握實驗原理及操作的注意事項。通過實驗探究,讓學生養成實驗前先考慮注意事項的好習慣,減少實驗中出現的問題。 讓學生學會設計實驗表格。
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環節二:測量定值電阻的阻值 實驗次數電壓U/V電流I/A電阻R/Ω
【進行實驗】 老師巡視學生實驗情況,及時給予幫助和指導。 利用投影展示學生一組實驗數據,怎樣使測量結果更精確呢 實驗次數電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.50.1410.722.00.201032.50.269.6
小結: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據,然后提出問題,分析實驗數據,計算出電阻。 【評估交流】 在你的實驗過程中,出現了哪些故障,你是怎么解決的 實驗過程中出現的故障: (1)實驗中電流表與電壓表的指針反向偏轉。 (2)電流表和電壓表的指針偏轉角度很小。 (3)電流表指針超過最大值。 (4)滑動變阻器的滑片滑動時,電表示數無變化。 (5)閉合開關,電流表、電壓表無示數。 (6)閉合開關,電流表幾乎無示數,電壓表指針明顯偏轉(或示數等于電源電壓)。 (7)在調節滑動變阻器的滑片時,發現電流表示數變大了,而電壓表的示數卻減小了。 (8)閉合開關,電流表有示數,電壓表無示數。 可以參考教材表格,表格的設計不是唯一的,主要是訓練學生獨立設計表格的能力。 學生交流實驗過程中出現的故障: (1)電流表和電壓表正、負接線柱接反了。 (2)電流表和電壓表量程選大了。 (3)電流表量程選小了。 (4)滑動變阻器沒有“一上一下”連接。 (5)除電阻外,其余部分出現斷路。 (6)電阻斷路。 (7)將電壓表錯接在滑動變阻器兩端。 (8)電阻短路。 　　 讓學生體會利用圖像處理數據的簡便。 電學實驗操作中出現的故障,不是在實驗前由教師授予,而是在實驗后由學生自己反思分析得出的,然后在測量小燈泡電阻的實驗中繼續鞏固;無論是正確還是錯誤的操作同學都會留下深刻的印象;培養學生自我批判、自我反思的能力。
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環節二:測量定值電阻的阻值 　　 例1　如圖所示的是“伏安法測電阻”實驗中的電路圖,下列說法中錯誤的是(　　) A.連接電路時,應將滑動變阻器的滑片調至最右端 B.連接電路時,要使電流從電壓表和電流表的“+”接線柱流入,“-”接線柱流出 C.多次測量是為了求平均值減小誤差 D.向左移動滑動變阻器的滑片時,電流表、電壓表的示數都變大,R的阻值也變大 　　學生答題,教師答疑。 　　及時評價學生的學習情況,針對掌握情況進行補充講解。
環節三:測量小燈泡的電阻 提出問題:在探究電流與電壓的關系時,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生變化嗎 測量不同電壓下小燈泡的電阻。 出示標有“2.5 V　 0.3 A”字樣的小燈泡,并介紹“2.5 V”的含義。 “2.5 V”是指小燈泡正常發光時的電壓,即額定電壓,工作時的電壓超過2.5 V容易燒壞小燈泡。 2.結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,并把實驗數據記錄到表格中。 實驗次數電壓U/V電流I/A電阻R/Ω110.224.55220.306.67330.348.82
3.利用多媒體展示學生的一組實驗數據。 4.交流評估 (1)分析測量的數據,有沒有什么新的發現 了解小燈泡的額定電壓,注意使用小燈泡時,不能超過其額定電壓。 交流評估: (1)電阻相差很大。 通過問題設置,進一步激發學生的學習興趣。 測量小燈泡的電阻屬于重點的內容,應該在測量定值電阻阻值的基礎上讓學生分組測量,老師不能代替,應讓學生自行討論、分析得出結論,并和測量定值電阻阻值時的數據處理作對比。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節三:測量小燈泡的電阻 (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:小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,不能求平均值。 知識延伸:除了用表格形式記錄我們的測量結果外,我們還可以用圖像的方式表示。 例2　一位實驗小組的同學,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圖像,如圖所示,則表示小燈泡的U-I圖像的是　　　(選填“a”或“b”),這樣判斷的依據是　　　　　　　　。 　　(2)燈絲電阻受溫度的影響。 (3)不同電壓下阻值不同,不能求平均值。 學生答題,教師答疑。 　　學生可以自己完成圖像的描點,但是從圖像中認識電阻的大小是一個難點,也是一個重點,要求學生會根據圖像比較電阻的大小。 及時檢測學生的學習效果,強化學到的知識。
板書設計 2.測量電阻 一、測量定值電阻的阻值 1.實驗目的:伏安法測電阻。 2.實驗原理:根據歐姆定律I=,推出R=,計算電阻R的值。 3.實驗器材:電源、開關、導線、待測電阻、電壓表、電流表、滑動變阻器等。 (1)滑動變阻器的作用:①改變定值電阻兩端的電壓或電路中的電流;②保護電路。 (2)多次測量的目的:取平均值減小誤差。 二、測量小燈泡的電阻 實驗結論:小燈泡的亮度不同,電阻大小不同。溫度升高,電阻變大。
課堂練習 相關練習
課堂小結 本節課你學到了什么 有哪些收獲呢
作業布置 第五章第2節。
教學反思

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