初中物理教科版九年级上册2 测量电阻教学设计

展开

这是一份初中物理教科版九年级上册2 测量电阻教学设计，共7页。教案主要包含了问题提出，设计实验，实验步骤，设计表格，进行实验，分析论证，评估交流，对比学习等内容，欢迎下载使用。

测量电阻
【教学目标】
知识与技能
1. 知道用电流表和电压表测电阻的原理。
2. 会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。
3. 了解减小误差的方法。
过程与方法
1. 通过电阻的测量，了解欧姆定律的应用。
    2. 体验“伏安法”测量电阻的过程；能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。
情感、态度与价值观
1．通过学生自己的设计、操作、结论的分析，使学生养成学生实事求是的科学态度、周密严谨的科学思维方法和良好的学习习惯。
2．在共同完成的操作及实验过程中，养成同学之间相互协作的团队精神。
【教学重点】
1．会用“伏安法”测量导体的电阻。
2．基本电学实验常规；与实验相关的动态电路分析、电路故障分析、实验数据处理。
【教学难点】
如何引导学生分析实验数据，发现规律。
【教学准备】
教师用：多媒体教学设备、多媒体课件。
学生用：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、定值电阻、小灯泡、导线若干（共24组）等。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容教师活动学生活动
一、创设生活情境，引入新课

【问题提出】：
1.教师问：一个坏的收音机，告诉学生经过检查，发现一只模糊不清的电阻线断了，需要更换。怎样才能知道它的阻值呢？
2．通过多媒体课件模拟上面这一过程。
问题：利用我们学习过的知识能不能进行测量一下呢？
（设计意图：通过利用收音机这一实物，进行展示，点明需要更换标注模糊的电阻，并让学生利用学习过的知识进行测量电阻。这样将物理知识与实际生活联系在一起，增强了学生对物理应用于生活的认识。）学生思考并分组讨论设计自己的解决方案。

二、新课教学

一、测量定值电阻的阻值

(1)实验原理：

（2）实验电路图：

2.滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变用电器两端的电压和通过的电流。

【设计实验】
1.教师鼓励学生大胆发言，说明自己小组的解决方案。
2.教师引导学生利用所学知识归纳实验原理和实验方法。
（设计意图：从学生熟悉的“电压表”、“电流表”的作用入手，分析测电阻的方法；而不是直接的提问；同时也解决了学生心中“欧姆表”的疑问，从而得出间接测量电阻的方法——“伏安法”。）
实验方法：伏安法测电阻
3.教师参与小组讨论，展示部分学生的设计，并提出问题：实验中我们需要多测几组电流和电压值，要如何操作？有更简便易行的办法吗？
（设计意图：利用前面的实验经验，学生很容易画出电路图，但是较难考虑到滑动变阻器的使用。因此以下设计按照学生没有使用滑动变阻器的情况进行处理，要根据实际情况做出最佳处理。）
教师活动：展示学生画出的电路图，通过下面几个问题，引导学生讨论分析电路图的合理性。
（1）电路能测出几组数据，只测出一组数据计算的电阻准确可靠吗？
（2）如何才能进行多次测量，得到多组数据呢？
（设计意图：通过讨论，学生练习本章第一节课的探究实验，容易想到可以通过改变电池的个数或调节利用滑动变阻器的方法，改变电路中的电流，实现多次测量。通过学生对两种方法方便性的讨论，选取滑动变阻器，要求学生画出正确的电路图。）学生介绍本组解决问题的方案：
电流I 电流表

电压U 电压表

电阻R 欧姆表??

学生分小组根据实验原理R=U/I
进行实验电路的设计，部分学生设计了如下电路：

学生通过小组讨论改进实验用电路图，明确此实验中滑动变阻器的作用。

滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变用电器两端的电压和通过的电流。

（3）实验器材：

1、学生明确实验需要的器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干。
2、教师在学生自主选齐实验器材后，对主要实验器材的使用方法进行提问。
学生根据实验电路图，选择实验器材，并回顾电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。

（4）实验步骤：
【实验步骤】
    1．引导学生分组设计实验步骤。
2．实验时，有哪些注意事项？以填空的形式多媒体课件展示：
（1）连接电路时，开关应处于        状态；
（2）滑动变阻器的滑片处于阻值        位置；
（3）注意认清电压表、电流表的        接线柱；
（4）选用两节电池，电压表量程选       V,电流表量程选         A。

学生根据实验电路，分组讨论设计实验步骤。

实验步骤：
①连接实验电路
②调节滑动变阻器，用电压表、电流表分别测出三组电阻的电压和电流值。
③将数据记入表格，利用公式计算出电阻值，并对数据进行分析。
（5）实验数据记录表格【设计表格】
如何设计实验表格呢？
在学生设计的过程中如果遇到困难，教师要给予必要的提醒和帮助。引导学生类比探究导体上电流与电压的关系的实验数据记录表格进行设计。
次数电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω



（设计意图：对于实验注意事项，教师不管通过什么方式，主要是让学生养成实验前先考虑注意事项的好习惯，减少实验时出现问题。对于设计表格，学生可以参考教材表格，表格的设计不是唯一的，主要是训练学生独立设计表格的能力。）学生思考，分组讨论，在教师的帮助下逐步完善数据记录表格的设计。

（6）进行实验
【进行实验】
1．教师巡视学生实验情况，及时给予帮助和指导。
2．利用投影展示学生一组实验数据
测量定值电阻
实验次数电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
1 2.0 2.5 3.0
2 0.34 0.42 0.5
3 5.9 6.1 6.0
（设计意图：以小组成员的身份参与到各个小组的实验中，纠正学生实验过程中的错误与不足，三次实验数据尽量在允许的范围内拉开差距，便于分析结论；要求学生实事求是的记录实验数据。）
【分析论证】
请各小组的代表展示实验数据，然后提出问
题：分析实验数据，计算出电阻，如何处理这些数学生按照实验方案进行分组实验。

（7）评估交流

据使测量结果更精确呢？
小结：
定值电阻的阻值是不变的，求平均值可以减小误差。
【评估交流】
   在你的实验过程中，出现了哪些故障，你是怎么解决的？
   实验过程中出现的故障主要有：
    1．实验中电流表与电压表的指针反向偏转；
    2．电流表和电压表的指针偏转角度很小；
    3．电流表指针超过最大值；
4．滑动变阻器滑动时，电表示数无变化；

5．闭合开关，电流表、电压表无示数；

6．闭合开关，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）；
7．在调节滑动变阻器的滑片时，他发现电流表示数变大了，而电压表的示数却减小了；
8．开关闭合，电流表有示数，电压表无示数。
（设计意图：电学实验操作常规，不是在实验前由教师授予；而是在学生实验后由学生自己反思分析得出；然后再测量小灯泡电阻中继续巩固；无论是操作正确或是错误的同学都会留下深刻的印象；培养学生自我批判、自我反思的能力。）根据所学的测量知识，小组进行讨论，进一步得到处理数据的方法。

学生交流实验过程中出现的故障

正负接线柱接反了；
量程选大了；

量程选小了；
滑动变阻器没有 “一上一下”连接；

除电阻外，其余部分出现断路；

电阻部分断路；

将电压表错接在滑动变阻器两端；

电阻部分短路。

二、测量小灯泡的电阻

小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。

【过渡】
   在探究电流与电压的关系时，选用的是定值电阻，选用小灯泡可以吗？在不同的电压下小灯泡的电阻会发生变化吗？
【对比学习】测量不同电压下小灯泡的电阻
   1．出示标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡，
并介绍“2.5V”的含义。

“2.5V”：是指小灯泡正常发光是的电压即“额定电压”，工作时的电压超过2.5V容易烧坏小灯泡。
2．结合测量定值电阻的实验过程，再次测量小灯泡的电阻，注意电路的连接，并把实验数据记录到表格中。
3．利用投影展示学生一组实验数据。
实验次数电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
1 1.5 2.0 2.5
2 0.34 0.38 0.43
3 4.4 5.2 5.8
4．交流评估
(1)分析测量的数据有没有发现什么新的发现？
（2）造成这种差别的原因是什么？
（3）小灯泡在不同电压下的电阻值能求平均值吗？为什么？
小结：
小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。
（设计意图：测量小灯泡的电阻属于新增加的内容；应该在第一轮测量电阻丝电阻的基础上让学生分组测量；教师不能代替，让学生自行讨论、分析得出；并要和电阻丝的数据处理做类比。）
【小试身手】
一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象如图所示，则表示“小灯泡”的U-I图象的是      （填“a”或“b”），这样判断的依据是


知识延伸：除了用表格形式记录我们的测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。
（设计意图：对于图像的描点可以由学生自己完成，但是对于从图像中去认识电阻的大小，是一个难点，也是一个重点要求学生会根据图像比较电阻的大小。）