17.3电阻的测量.教学设计

第十七章 欧姆定律
第三节 电阻的测量
一、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。
二、教学重点
1．会用“伏安法”测量导体的电阻和小灯泡的电阻。
2．电路元件的识别及使用，电路故障的分析和处理，实验数据的收集与整理。
教学难点
对实验数据的整理和分析，对实验结论的叙述与表达。
三、学情分析
经过十五章和十六章的学习，学生认识了电流、电压、电阻和电流表与电压表的使用，并在学习了探究电流与电压和电阻的关系的实验中，初步掌握了探究实验的基本步骤，但学生并没有完全掌握，依然基础不扎实，所以教师在授课过程中还是要及时，准确的引导学生如何设计电路，连接电路，分析实验现象和实验数据，归纳出实验结论等。
四、教材分析
《电阻的测量》是人教版九年级物理第十七章第三节的内容。本节内容是在学习了电流、电压、电阻和电流表、电压表及电流与电压、电阻的关系之后利用欧姆定律，进而测电阻的一个实验，它是欧姆定律的实际应用。这个实验起到了让学生对基础物理量深化认识，也可以通过实验让学生熟练掌握电路的连接，电表和滑动变阻器的使用等基本技能。通过对实验现象和实验数据的处理，培养学生对现象分析能力和对数据处理能力，让学生认识到定值电阻和小灯泡电阻的联系与却别，养成实事求是，严谨的实验态度。
五、教具准备
教师用：多媒体教学设备、多媒体课件，演示电路软件。
学生用：学生电源（部分使用干电池）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、定值电阻、小灯泡、导线若干，数据收集整理表（两张A4纸，在导学案中）。
六、教学过程
①.创设生活情境，引入新课
教师设计问题:电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？
学生阅读书本P80,按小组讨论并设思考测量定值电阻的解决方案。
②.新课教学--定值电阻的测量
教师设计问题1.实验原理和实验方法是什么？
问题2.实验电路图怎么设计，需要测量什么物理量和计算什么物理量呢？
问题3.根据实验电路图需要哪些实验器材呢？
学生介绍本组解决问题的方案：
问题1解答，电流I ：电流表 电压U：电压表 电阻R ？欧姆定律？（P80伏安法）
问题2解答，学生分小组根据实验原理R=U/I，进行实验电路的设计，部分学生设计了如图电路。
问题3解答，电压表，电流表，电源，开关，定值电阻，导线。
教师设计问题4.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？
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利用滑动变阻器，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。
教师讲解滑动变阻器的作用：
1 护电路（开关闭合前使用最大阻值）；②改变定值电阻两端电压（串联分压）。
通过以上的几个问题，让学生明确了实验原理、实验方法、实验器材的选择。
在接下来的分组实验前，教师进行提问，主要针对实验器材的使用要求和使用方法进行提问，以便掌握学生对器材的使用的基本技能的掌握程度。
分组实验：
教师引导，明确任务
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(滑片P远离下接线柱)；
（3）注意认清电压表、电流表的_______接线柱；
（4）选用四节电池，电压表量程选_________V,电流表量程选_________A。
（5）实验中所测的物理量和计算的物理量用什么方式记录下来？
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，开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值。
2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.4V，测出此时电流表的示数。
3.调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，测出此时电流表的示数。
4.调节滑动变阻器，使电压表的示数为1V，测出此时电流表的示数。
5.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
实验数据的记录
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。引导学生根据前面的分析，需要测量的物理量有哪些，需要计算的物理量有哪些，这些都需要记录，进而对表格进行设计。
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω）
1
2
3
进行实验
1．教师巡视学生实验情况，指导和帮助学生处理突发的实验故障。
2．利用PPT展示某一小组实验数据测量定值电阻
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω）
1
2
3
在学生做实验的过程中，教师进行巡视，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，以学生为主体，教师在课堂中起到一个引导者，参与者的角色，和学生共同学习，共同提高。
分析论证
教师设计问题，在这三次实验中，每一次的实验数据都是正确的，该如何的取舍呢？或者还有什么更好的办法使结果更准确呢？
学生在阅读书本的基础上，可以很清楚的得到答案。
为了减小误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出平电阻的平均值。
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω） 电阻的平均值R0=R/3（Ω）
1
2
3
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．电流表或者电压表的指针偏转角度很小；
3．电流表或者电压表指针超过最大值；
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.开关闭合，电流表有示数，电压表无示数。
8.还有具体上课过程中，出现的一系列问题，教师都给与表扬和肯定，并鼓励学生在实验过程中提高自我找到和解决问题的能力。
学生交流实验过程中出现的故障
1.正负接线柱接反了；
2.量程选大了；
3.量程选小了；
4.滑动变阻器使用了“两上”或者“两下”接线柱；
5.电流表短路或者除电阻外，电路中某处出现断路；
6.定值电阻电阻断路；
7.电压表短路或者定值电阻电阻短路。
回顾实验
通过回顾实验，让学生再一次对实验加深印象，进一步巩固知识，加强对实验过程和实验结论的理解和记忆。
③.拓展实验-小灯泡的电阻的测量
教师设计问题，小灯泡也是一个用电器，类似定值电阻一样，我们该如何测量小灯泡工作时的电阻呢？
学生通过定值电阻的测量实验，对于小灯泡的电阻的测量就很简单了。教师引导学生只需将定值电阻换成小灯泡就行了。
教师设计问题，如果将定值电阻换成小灯泡，实验前还要注意什么呢？
(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时的电压，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，并从小灯泡的正常工作电压，逐步减小电压，把实验数据记录到表格中。
(3)实验步骤
1.连接实验电路，开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值。
2.闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，测出此时电流表的示数。
3.调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，测出此时电流表的示数。
4.调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，测出此时电流表的示数。
5.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.
6.整理器材。
利用ppt展示某一小组实验数据。
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω）
1
2
3
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？
学生讨论并回答问题：
（1）小灯泡的电阻会发生变化
（2）小灯泡工作时温度发生了变化，它的电阻随温度的变化而变化。
（3）不能求平均值，每一次的电阻都正确。
七、课堂小结
利用（电脑）中学电路虚拟实验室 V4.2软件模拟定值电阻的测量，加强巩固本节课知识点.（电脑）中学电路虚拟实验室 V4.2.exe ( （电脑）中学电路虚拟实验室%20V4.2.exe )
八、课堂检测
1. “伏安法测电阻”的实验原理是 。实验中除了滑动变阻器、待测电阻、电源、导线、开关外还需要的器材是 和 ，在连接实物过程中开关应 ，滑动变阻器的滑片应调到阻值 处，实验结束后应先 电源再整理仪器，滑动变阻器在实验中所起的作用是：① ；② 。
2. 小明利用下图所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的正常工作电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到______（选填“左”或“右”）端，电路连接正确后闭合开关，小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡________（选填“断路”或“短路”）。
（3）故障排除后，小娟根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像（如图所示）。由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是_______Ω，当小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻是______Ω，进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_______（选填“增大”或“减小”）。
板书设计
第十七章 欧姆定律
第三节 电阻的测量
一、实验目的：伏安法测电阻
二、实验原理和方法： R=U/I 伏安法
三、实验器材：电源，电压表，电流表，定值电阻，导线，开关等
四、实验电路图：
五、实验表格
测量定值电阻
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω） 电阻的平均值R0=R/3（Ω）
1
2
3
测量小灯泡电阻
次数 电压U（V） 电流I(A) 电阻R=U/I（Ω）
1
2
3
六、实验结论：
1.定值电阻的阻值是不变的，求平均值可以减小误差；
2.小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。
《电阻的测量》教学反思
每一节新课后，我都深有感触，细细回想上过过程，有成功的喜悦，有忽略的小问题，课后反思，让我感触良多，从这节实验课来讲，主要体现在下面几个方面。
一.成功的喜悦
在教学过程中，充分体现学生为主体，教师为引导者，先问题引导学生回顾知识，逐步引入新课教学，一层层递进，学生学习轻松、自然，进而在问题引导学生思考本节学习内容，让学生讨论，提高学生解决问题能力，鼓励学生互帮互助，激发学生学习兴趣。
二.反思不足，提升自我
在新课的引入上面，花的时间还是有点多，把握在3分钟以内最好，我在授课过程中时间偏长，导致学生实验时间过少，课堂训练过于仓促。
引导学生熟悉实验器材，设计实验步骤时间过长，由于学生设计完整实验步骤能力比较欠缺，应该设计让学生利用填空的模式，完成实验步骤的设计。
实验过程中，部分学生遇到实际电路问题，不会协商，不主动讨论，积极解决问题，一味等待。
实验结论的处理显得有点仓促，引导学生分析现象和处理数据，过于武断。
三、归纳总结，升华自我
从本节小组实验课中，能充分体现一个老师的把控和协调能力，恰巧这正是我锁欠缺的地方，在以后的教学中，我要多思考，好好把握教学重难点，合理分配时间，提高一堂课的效率，向45分钟要质量。
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