沪科版（2024）九年级全册第三节 “伏安法”测电阻教学设计

这是一份沪科版（2024）九年级全册第三节 “伏安法”测电阻教学设计，共6页。教案主要包含了知识目标，能力目标，德育目标等内容，欢迎下载使用。

一、知识目标
1．能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法；
2．进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则；
3．通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用，巩固滑动变阻器的正确使用方法。
二、能力目标
1．通过教师与学生的双边活动，进一步培养学生的观察能力，以及对信息的综合分析能力；
2．通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等，培养学生的实验能力。
三、德育目标
1．通过学生自己的设计、操作、结论的分析，培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法，养成良好的学习习惯；
2．在共同完成的操作及实验过程中，培养同学之间相互协作的团队精神。
●教学重点
利用电流表、电压表测电阻
●教学难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案
●教学方法
实验法、探究法、讨论法
●教具准备
(学生可2人或4人一组)干电池组（带盒）或学生电源、电压表、电流表、未知电阻、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪
●教学过程
一、复习引入新课
［师］到目前为止，我们学习了电学的那些物理量，电压，电流和电阻，电压表测电压，电流表测电流，那电阻呢？------电阻表，在初中物理没有测电阻的仪表。那怎么办。同学们上节课学习了欧姆定律，并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算，现在请同学们看这样的题目。
投影题目：
用电压表测出一段导体两端的电压是7.2 V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4 A，这段导体的电阻是多少？
同学们练习，两个同学板演。
解：根据欧姆定律I=得
R===18 Ω
（此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用，并且有同类型的例题。教师对学生的演算可以不做过多的讲评，直接关注其变形公式）
［
二、进行新课
教师提问学生，我们面前的电阻标签已经没有了，想知道电阻有多大怎么办呢？
学生回答可以利用欧姆定律的变形公式R=算出来。
［想想议议］
教师引导学生，要利用变形公式R=求电阻，需要知道U、I值，怎么能知道灯泡两端的电压和电流呢？从而得出用电压表测电压值，用电流表测出电流的值。
教师一问到底，学生回答出所有的器材。
接下来教师请大家画出测量小灯泡的电压和电流的电路图，然后互相交流.看自己的想法有没有和别的同学不一样。
请一位同学将自己设计的电路图画在黑板上。教师巡视，这时可能会发现，不论同学们灯泡、电表摆放的位置如何，大致会出现两种情况，一种只画出电流表、电压表、灯泡，另一种较完整，接进了滑动变阻器。
［投影这两种电路，学生观察比较］
这时有学生提出，只要能测出电灯两端的电压和通过电灯中的电流就可以由R=算出电阻的值。用电流表、电压表就行，不用变阻器也可以。
老师这时可以提问另一部分用变阻器的同学，你们为什么要将电路接入变阻器呢？
就可以得出变阻器能改变电路中的电流。
教师继续总结：像前一部分同学讲的，用电流表和电压表测出电阻中的电流和两端的电压就可以计算电阻。为什么还要改变电路中的电流，改变电路中的电流有什么用呢？
引导学生分析：前一个电路只能测一个电流值和电压值，而后一个电路中，利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流。由于定值电阻一般不变，这样根据欧姆定律变形式R=，电流改变时，电阻两端的电压也会改变。因此，就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值。
有学生提出：定值电阻的电阻值是不变的，测出一次计算就可以了。为什么非要测几组不同的值，这样做有什么意义呢？
（引导学生分析）
几个要好的同学共同去做一件事情或者做一个决定的时候，是不是要征求大家的意见？如果一个同学偏左，另一个同学偏右，最后大家折中一下取一个大家都满意的结论。
在实验中测量几组数值的意义也在于此。多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度。“多次测量求平均值”，这是我们在物理实验中经常要用到的方法。因此电路中连入变阻器是十分必要的。
这时教师要求学生说出，变阻器的作用是什么？
改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压（以进行多次测量）。
接下来学生可以根据自己的设想，选择实验器材，看老师给你准备的器材够不够，然后自己连接电路，设计好实验步骤及实验数据表格。
（学生边做边讨论.教师巡回指导。）
要了解器材的规格，如电源的电压、电压表电流表的量程、最小刻度值、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流等。
还要注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，如果不在，还要注意先调零。
还要注意看清电流表、电压表的正负接线柱，连接时不能接反了。
……
老师还要提醒同学们注意一个问题：就是导线和开关，在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态。使用的导线如果导线芯是多股细铜线，连接时要先将线头扭在一起，捋光了再接（教师要做示范，并提醒同学注意安全，不要扎了手）。
组内的同学可以分工协作，有人连接电路，有人设计实验步骤，有人起草实验记录表格。
（学生活动，教师巡视）
指导同学们完成各自独立的任务后，组内同学可以互相交流、检查，集中大家的智慧，改进实验电路连接，完善实验步骤。
滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上。
（学生经过思考后回答）变阻器滑片先在阻值最大的位置上，当闭合开关时电路中的电流最小。
变阻器的电阻是可以改变的，如果滑片先处在最大的位置，那么它改变电阻时只能从大往小变。
电路中的电流就会先从最小慢慢随着滑动变阻器的阻值变小而逐渐变大。
这样就能避免因电路中电流过大而损坏电路。
可以限制电路中的电流，起到保护电路的作用。
如果没有什么问题，就请同学们按照我们刚才的讨论，调整你的电源电压及电压表的量程，将滑动变阻器的滑片放在变阻器阻值最大的位置上。注意变阻器阻值最大的位置不是唯一确定的，要根据你连接的接线柱的情况来定。大家再仔细检查，调整，确保位置正确。
请大家合上开关，并迅速打开，在合上开关的瞬间，一人观察电流表，一人观察电压表，看有什么情况？两电表如果都有偏转，说明电路是好的，如果出现其他情况，则可能是出现短路或开路，排除问题，重新连接。同时学生会发现当滑动变阻器在最大阻值时，电压表示数小，电流小，所以我们选择电压表实数，从小到大依次进行。
教师选择有代表性的两个小组介绍他们设计的操作步骤。
待测电阻两端的电压值不同时，电路中的电流也不同，但由计算出的电阻值基本不变，最后一次测出的数据，计算结果稍微大一点。
教师提问为什么呢？
得出，可能是受温度影响，测量有误差，所以要求平均值
教师提问忽略这些影响，我们可以近似认为电阻不变，那同学们卡到电压不同电流不同，却能得出相同的电阻，这是为什么呢？
得出：电阻是导体本身的性质，和导体中电流及导体两端的电压无关。
教师请学生总结你在实验中遇到了哪些问题如下：
问题一，我们组电压表指针偏反了，指到了“0”的外侧（左端）。
问题二，我们组电流表指针偏得过了，出了刻度线以外。
……
大家一起来帮助他们分析原因。为什么会出现这些现象？
指针反偏是因为电表的正、负接线柱接反了。
电流表偏转过激是因为电流表的量程太小了，要改接大量程。
如果改接大量程还偏转过怎么办？
学生议论然后作答。先检查一下他们电路中的滑动变阻器滑片在不在最大位置，如果滑片在最大位置上，那就换一块量程更大的电流表。
教师提问问题，如果没有量程更大的电流表，只能想其他的办法，怎么做？
（同学们热烈讨论。教师提醒同学们用学过的欧姆定律来想办法）
是不是可以适当减小电源的电压。因为电阻一定的情况下，电压变小，电流也会变小，这样就可以不用换更大量程的电流表了。
也可以用增大电阻的方法。因为电压一定的情况下，电阻增大，电流也会减小。
教师热情鼓励同学们的精彩表现。
同学们整理仪器，养成良好的习惯。
三、小结
师生共同小结本节内容并板书。
题目：伏安法测电阻。
实验原理：根据欧姆定律I=，推出R=，计算电阻R。
实验电路