初三物理(北京版)电阻的测量(1)-1教学设计

课程基本信息课例编号学科物理年级09学期1课题电阻的测量教科书书名：物理九年级（全一册）出版社：北京师范大学出版社出版日期：2014年7月教学人员姓名单位授课教师指导教师指导教师教学目标教学目标：（一）知识与技能：1.了解伏安法测电阻的实验原理。2.会用电流表电压表测电阻。（二）过程与方法：1.通过伏安法测电阻的实验，体会利用直接测量量计算得出间接测量量。（三）情感态度价值观：1.在测量电阻的过程中，养成认真操作、自觉遵守操作规范的好习惯，培养实事求是的科学态度。2.通过分工合作，养成协作精神。教学重点：1.会用电流表电压表测电阻。教学难点：1.伏安法测电阻的实验设计以及滑动变阻器的引入。2.绘制电阻的I—U图像，尤其是小灯泡的I—U图像教学过程时间教学环节主要师生活动7分钟一、新课引入二、测量定值电阻的阻值三、测量小灯泡的电阻四、小结五、课上练习【师】同学们好！我是北京市顺义区第三中学的老师夏志军，很高兴和同学们一起学习测量导体的电阻这节课。（图片1或实验器材展示）这是我们实验室定值电阻的标识，这是在生活中用到的电阻，它的大小是通过不同的颜色来标识不同的阻值大小。实验室还有其他一些电阻器，介绍滑动变阻器和电阻箱。在生活中也有一些电阻器，这是咱们初三电子技术上用到的声控开关灯的实验电路板，请同学们找找看，哪些是电阻器。这些是色环电阻。它们是用几道不同颜色的色环和色环所在不同的位置来表示色环电阻的大小这是它的读数方法，同学们了解一下。【生】观看图片图2（图片2或实验器材展示）这个电阻阻值大小没有标识，这个是咱们实验室常用的灯泡，它们电阻阻值大小怎么知道呢？在现阶段的学习中，实验室没有为我们提供可以直接测量电阻的仪表，那我们该怎么办呢？图2【生】观看图片并思考，回答：测量并计算对，有同学提到用测量其他物理量然后计算的方法，非常棒！【师】那都要测量什么物理量呢？【生】有同学可能想到材料长度横截面积，也有同学可能想到电压和电流【师】为什么要测量这些物理量？【生】电阻的影响因素有材料长度横截面积；或者测量电压和电流可以利用欧姆定律计算【师】怎么测量这些物理量？【生】材料长度横截面积这几个物理量中材料不好测量，所以这个方法不是很好（高中以后的学习中可以借鉴这个方法），电压和电流可以用刚学到的电压表和电流表【师】实验室最方便测量的物理量是什么？【生】电压和电流【师】然后怎样计算得到电阻的大小呢【生】利用欧姆定律【师】通过刚才的分析，我们需要利用欧姆定律的内容来完成电阻的测量，下面我们简单回顾一下欧姆定律的内容。【生】知识回顾：欧姆定律的基本内容是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。表达式为：I=U/R。两个变形式为：U=IR；R=U/I【师】我们测量电阻的实验原理是欧姆定律的变形式：R=U/I。对于一个未知阻值的定值电阻Rx，只要测量出Rx两端的电压U以及通过Rx的电流I，然后根据公式Rx=U/I就可以计算出Rx的电阻值。【生】设计简单的电路图【师】根据我们的分析，我们设计出了如图3所示的电路，用电压表测量Rx两端的电压，用电流表测量通过Rx的电流，利用公式Rx=U/I以及测量数据计算出Rx的电阻值，这样的实验方法我们通常称为伏安法。（图3）这个设计可以测量出Rx的阻值，老师用这样的电路图实验得到了一组实验数据，同学们请计算电阻值的大小。同学们想一想，这样的设计有什么不合适的地方么？【生】思考并回答：缺少变化【师】我们通常采用多次测量来减小实验误差，我们怎么改进才能实现多次测量呢？有同学说，是不是可以更换电池的个数来改变电压，也可以利用滑动变阻器，哪种方法更简单一些呢？【师】对，当然是滑动变阻器加入滑动变阻器，既可以保护电路，还可以方便我们在不同电压下进行多次测量。如图4所示为伏安法测电阻的实验电路图。（图4）【生】重新设计电路图根据这个电路设计，我们需要的实验器材有：电池组、符合要求的电流表、电压表、滑动变阻器、待测阻值的定值电阻、开关、导线若干。实验前，我们要先设计好数据记录表格。在表头的位置要注意写清物理量的符号和单位。物理量的顺序要按照先记录测量量，再记录计算量的顺序。【生】设计实验数据记录表格（表格）U/VI/ARX/Ω【生】学生分组实验，收集实验数据【视频】连接电路，测量实验数据。【生】利用实验数据计算出定值电阻的阻值。U/V0.511.522.53I/A0.10.20.30.40.50.6RX/Ω555555【师】利用表格中的实验数据，我们结合数学图像的方法，绘制电阻的I—U图像【生】绘制电阻的I—U图像【师】通过图像，我们不难发现这是一条直线，说明电阻的大小没有发生改变，是一个定值电阻，也可以计算出电阻的大小为5Ω.同时我们还可以通过图像，计算出该电阻在其它电压下对应的电流大小出来。【师】我们这里还有另一组数据，我们继续绘制电阻的的I—U图像【生】绘制电阻的I—U图像【师】我们观察电阻的的I—U图像，同学们有什么发现没有？1.每条电阻的I—U图像是直线，这表明什么？【生】说明电阻的大小没有改变【师】2.当电压相同的时候，我们发现通过R1的电流较大，说明什么？【生】说明R1的电阻小于R2【师】3.同理我们在电流相同的时候，发现R2两端的电压比较大，这说明R2的电阻比较大。【师】4.两天电阻的直线斜率不同，说明了什么？【生】说明斜率不同的直线表示不同的电阻大小，并且斜率小的电阻比较大。【教师】在前面的学习中，我们经常会用到小灯泡，利用伏安法也可以测量小灯泡的电阻，请同学们仿照刚才的实验测量小灯泡的电阻。【生】识别灯泡的规格【师】在实验中，要注意小灯泡的规格。例如，规格为“2.5V”的小灯泡能在2.5V的电压下正常工作，为了保证实验安全，小灯泡两端的电压不要超过2.5V。AVAVLSRW【生】设计电路图：【生】设计实验数据记录表格（实验数据记录表格）U/V0.511.522.5I/ARL/Ω【生】学生分组实验学，收集实验数据【视频】学生实验，收集实验数据【生】利用实验数据计算电阻U/V0.511.522.5I/A0.160.20.240.80.3RL/Ω【师】利用表格中的实验数据，我们结合数学图像的方法，绘制小灯泡的I—U图像【生】绘制小灯泡的I—U图像【师】同学们观察小灯泡的I—U图像，有什么发现没有？【生】我们发现小灯泡的图像不是直线，并且在向下弯曲【师】这说明了什么呢？【生】这说明电阻的大小在改变，并且电阻在变大【师】我们发现在前面测量定值电阻在不同电压下阻值大小的时候，它的电阻值大小几乎不变，为什么小灯泡在不同电压下电阻阻值不同？【生】思考，分析【分析解释】因为灯丝电阻受温度的影响较大，在不同电压下灯丝的温度不同，所以阻值也会随之变化。所以在实验情况下，需要用到定值电阻的时候我们一般不同小灯泡。【师】最后，我们来对本节所学的知识做一个小结：我们测量了测量定值电阻的阻值和小灯泡在不同电压下的阻值，都是利用的伏安法。我们讲间接测量量时，先分析问题找到解决问题的原理，测量完成量的测量，带入就得结论，同学们想想在之前的学习过程中有哪些实验用到了该方法？【生】思考，分析如：速度，密度等等通过今天的学习，请同学们思考一下：当我们需要测量较小电阻和较大电阻的时候，如何选用实验器材？【生】课堂练习：练习1.小英按图甲电路图连接实验电路，测量电阻R的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为A，电阻R的阻值为Ω。练习2.某同学进行测量小灯泡电阻的实验中，正确操作和记录后，利用所测数据，绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图所示。根据图像可知：（1）当小灯泡两端电压U=2.5V时，通过小灯泡电流I是多少？此时