沪科版（2024）九年级全册第三节 “伏安法”测电阻教案

这是一份沪科版（2024）九年级全册第三节 “伏安法”测电阻教案，共6页。教案主要包含了教学目标，教学环节等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
【教学环节】
第十五章 探究电路
第三节 “伏安法”测电阻
濮阳市实验中学
张利霞
教学目标
知识与技能
1．通过实验探究，巩固和加深对欧姆定律的理解。
2．通过实验探究，进一步掌握使用电流表和电压表的方法。
3．通过实验探究，学会“伏安法”测量电阻。
过程与方法
1．在实验中熟练的掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能，提高学生的动手操作能力。
2．从科学探究过程中学习观察、比较、分析等学习方法。
情感态度与价值观
1．在实验操作的过程中，培养认真严肃，实事求是做好实验的科学态度。
2．养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。
重点
伏安法测电阻的原理、实验器材、电路图、实验步骤、实验数据分析、电阻的取值方法。
难点
电阻的变式测量、多次测量的目的。
教师活动
学生活动
设计意图
在前面的学习中，我们学了哪些电学物理量？它们的大小分别用什么仪器来测量呢？我们应该用什么方法测量电阻呢？
学生思考，并对问题展开讨论。
教师展示一个未知电阻，并提出问题，使学生产生疑问和好奇心。
提出问题：我手里有一个电阻器，我想知道它的电阻大小，该怎么办呢？
引导学生由欧姆定律I=U/R推出R=U/I。
师：电流表又叫安培表，电压表又叫伏特表，所以这种测量方法是伏安法测电阻。
学生探究实验一：伏安法测定电阻器的电阻
设计实验与制定计划：
交流与讨论：
1．你认为需要哪些实验器材？
2．你能设计出测电阻的实验电路图吗？
3．根据电路图，如何连接实物图呢？
4．实验时需要记录哪些实验数据呢？你能设计出数据记录表格吗？
5．实验中如何改变待测电阻两端的电压呢？
小 结：
实验器材有：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻各一个、电流表、电压表和导线若干。
电路图：
实物图：
老师总结：在连接实物图时，应先连主回路，后连电压表。
改变待测电阻两端的电压的方法：通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压．
进行实验与收集证据：
PPT投放实验步骤以及注意事项。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1


2
1.5

3
25


教师巡视指导，关注细节并解决学生实验过程中的问题。
分析与论证：
（1）通过实验，你测得电阻的阻值是 。
（2）滑动变阻器在电路中的作用是：
①保护电路
②改变待测电阻两端的电压
反思评估：
这个实验做三次的目的是什么？
实验二：伏安法测小灯泡的电阻
师：如果想测出小灯泡在不同电压下的电阻，要做如何改进？
设计实验与制定计划：
步骤：
1.按照电路图连接实物图。
2.检查电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑
片，分别使灯泡暗红(灯两端电压是1V)、微亮
（灯两端电压是1.5V）、亮（灯两端电压是
2.5V）,测出对应电流和用手感受灯泡在不同电
压下的温度，并求出每次的电阻值。
进行实验与收集证据：
PPT投放实验步骤以及注意事项。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1


2
1.5

3
2.5


猜想：把电阻器接入电路中，测出电阻器中通过电流值和电阻器两端的电压值，应用欧姆定律的变形公式R=U/I求出它的阻值。
依据：欧姆定律
实验原理：欧姆定律的变型式R=U/I。
小组内学生交流讨论实验电路图的设计，及注意事项。
学生展示设计的电路图，体会滑动变阻器的作用，说出各元件在连接实物图时的注意事项
请学生上台展示实物图的连接，及表格的设计。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1



2


3



学生交流讨论总结出注意事项：
1.连接电路时，开关必须断开；2.注意电流表和电压表的量程选择，正进负出。3.滑动变阻器采用“一上一下”的接法，闭合开关前滑片应置于阻值最大处。
学生分组实验，记录数据
学生展示实验数据，并交流讨论得出结论。
多次测量的目的是：求电阻的平均值，减小误差。
学生回答只需把定值电阻换成小灯泡，其他条件相同。
学生分组实验，记录数据
学生展示实验数据，并交流讨论小灯泡的电阻值变化大的的原因是什么？
学生猜想：
1.可能与小灯泡中的两端的电压有关；
2.可能与温度有关等。
猜想要有理论依据，培养学生严谨的科学态度。
培养学生进行独立设计，教师不要代替，培养学生的实验能力。
通过实验一的探究，让学生经历从猜想与假设到实验验证的过程，培养学生实事求是的科学态度和同学间的协作意识。
通过小组实验，亲历亲为，体验电压表、电流表、滑动变阻器的使用以及仪表的读数，在连接实物图时的注意事项。对提高学生动手实验的能力和增强对知识的理解掌握是很重要的。
让学生自己发现多次测量的目的。
通过做实验二，进一步熟练实验技能，达到练习巩固的目的，同时做两个对比实验发现灯泡的电阻不是固定的，以后做题是要先看条件提示，否则灯泡的电阻可能是变化的，以免出错。
师：这个实验多次测量的目的是什么呢？
学生回答：为了寻找普遍规律（小灯泡的电阻随温度的升高而增大）。
根据实验数据分别画出电流随电压变化的图像

前面我们学了用伏安法测电阻，可是在实际电路中有时只有电流表或电压表，又该如何测出待测电阻Rx呢？
一、等效法测电阻
（1）用电流表测出通过Rx的电流为I；
（2）接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数乃为I；
（3）则Rx=R’
拓展：
二、转换法测电阻
利用开关的断开和闭合，或者滑动变阻器滑片位置的变化，使电路处于两种不同的状态，从而使电流表或电压表有两个不同的读数，再利用欧姆定律和电路特点间接求出未知电阻的方法。
1、缺少电流表
现有一个电池组，一个电压表，两个开关，一个已知电阻R0，导线若干，用上述器材测定待测电阻Rx的阻值。（利用串联电路电流相等）
方案一：
方案二：
2、缺少电压表
现有一个电池组，一个电流表，两个开关，一个已知电阻R0，导线若干，用上述器材测定待测电阻Rx的阻值。
方案一：
方案二：
方案三：
三、滑动变阻器法
若只有一个电流表、一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个开关、导线若干
闭合S , 读将滑片移动到a 端,使滑动变阻连入电路中阻值是零，读出电流表示数 I1
闭合S , 读将滑片移动到 b端，使滑动变阻连入电路中阻值是最大阻值，读出电流表示数 I2
课堂小结：
让学生自谈收获。
学生回答：电阻的长短，粗细，材料，还有温度，与电阻两端的电压和电阻中的电流无关。
学生交流讨论后发现是温度影响了小灯泡的阻值。
学生比较两个图像可以发现：1.定值电阻的电流与电压成正比，从图像上任取一点的电压和电流，带入R=U/I就能求出电阻值。2.小灯泡的图像只能找某一电压或某一电流时的电阻，不同的电压或不同电流对应不同的阻值。
通过对比两个电路图，得到RX和R在电路中的阻碍作用是相同的，即电流相同，此时电路的状态相同，所以R可以把RX等效替代掉，RX的阻值就是R的表盘读数。
学生小组讨论后，个别展示实验方法的叙述。
学生先独自思考，再小组内讨论，找到各种方法的设计方法，利用串联电路电流相等找到未知电阻的电流，也可以拆接电压表完成，在老师的指导下，设计了不拆表的最佳方案。
方案三：
先闭合S2、断开S1，读出此时电流表示数是I0；再闭合S1、闭合S2，读出电流表示数是IX；建立方程U=I0R0和U=IXRX,联立解除RX阻值。
滑动变阻器可以当两个定值电阻用以电源电压不变列方程组解出未知电阻值。
使学生能更好的把知识连贯在一起，既巩固了旧知识，又更好的掌握了新知识。
通过作图、对比图像，让学生实验得出两个电阻的区别，加深了印象，理解会更深刻。从而也发现了多次测量得目的是不同的，对以后的实验学习是很有帮助的。
启发学生思维，更深刻的理解等效替代法。
拓宽思维，激发潜能。
使学生个积极思考，用欧姆定律和串联电路的基本知识解决问题。
让学生明白短路一个电阻只剩一个电阻时，用电压表可以测出电源电压的值。
使学生个积极思考，用欧姆定律和并联电路的基本知识解决问题。也让学生了解这种用一个表位置不动就可测干路电流以及两条支路的电流。
体会滑动变阻器的定值作用。
板书设计：
第三节 “伏安法”测电阻
原理：欧姆定律的变形公式R=U/I
器材
实验电路图
实验步骤
数据记录
分析论证