教科版九年级上册物理 5.2测量电阻 教案

测量电阻
【设计理念】
　　本节内容要求学生自己设计实验电路、自选仪器、设计实验步骤、实验记录表格等，特别是关注变阻器在电路中的作用，对学生提出较高的要求，对学生探究学习的能力进行培养与再提高。　　
　　【教学目标】
　　1．知识与技能：应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表与电流表，了解钨丝的电阻特性。
　　2．过程与方法：通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。
　　3．情感、态度与价值观：实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养，爱护实验器材。
　　【教学准备】
　　器材：小灯泡（2．5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定律电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线、实验报告单。
　　分组：以两人或三人一组为宜。
　　重点：实验设计。
　　难点：分析出灯丝电阻受温度的影响。
　　【教学过程】
　　一、引入
　师：导体对电流有一定的阻碍作用，叫电阻。灯泡内的灯丝对电流有阻碍作用吗？
　　生：有，因为灯丝是钨丝，是金属导体，当然有一定的电阻。
　　师：怎样才能知道灯丝电阻的大小呢？
　　学生交流讨论，打开探究之门。
　　二、探究实验
　　提出问题：如何知道灯丝电阻的大小呢？
　　猜想：
　　1．可以根据生产厂家在灯泡上的标记来计算。
　　2．可以用一种表（如万用表）直接测量。
　　3．可以用电流表、电压表间接地测算出。
　　师：同意同学们的说法，建议用我们已掌握的技术来实验，即用电流表、电压表来间接测算出灯丝的电阻。
　　设计实验：
　　原理：（生）由欧姆定律I＝U／R可以推出R＝U／I，用电压表、电流表测出正在工作的灯丝的电压、电流，即可用R＝U／I算出其阻值。
　　学生设计电路图：
　建议学生讨论以上所示电路图的合理性。
　　预计意见：
　　1．合理，能测算出灯丝的电阻。
　　2．可以测，但一组数据不一定准，建议多测几组。
　　3．灯丝电阻有可能受其他因素的影响，建议多测几组。
　　师：部分同学认为一组数据不足以说明问题，建议多测几组，可见同学们考虑得很全面，那怎样才能达到多测几组的实验目的呢？
　　生：
　　（1）更换电池组的个数，改变灯泡两端的电压。
　　（2）加入滑动变阻器改变电路中电阻，进而改变通过灯丝的电流及其电压。
　　师：请同学们讨论哪一种方案较方便，并再设计电路。结论讨论意见，完善实验电路图。
　　讨论滑动变阻器在电路中的作用。
　　生：
　　（1）多次测量取平均值更准确。
　　（2）将滑动变阻器调到最大可以保护电路。
　（3）可以调节电路中的电流为整数值便于计算。
　　难点突破：
　　师：同学思考，小灯泡的电阻有无可能受其他因素的影响，其阻值会不会是一个定值？（启发学生考虑实验过程中可能改变的物理量。）
　　师：在实验中，灯泡的电压和电流是会发生变化的，我们可以用电压表、电流表来监测。那么，除此之外还有什么因素会变？
　　生：联系以往做过的实验，我们知道灯泡的亮度会随电压变化而改变。
　　师：很好，那么在实验中我们还应关注灯泡的亮度，把它也作为我们的研究对象。
　　师：确定了实验方案，请同学们设计实验数据表格。
　　预计设计表格为：
次数 电压U（V） 电流I（A） 灯泡亮度 电阻R（Ω）
1
2
3
　　（培养学生设计表格的能力，明确实验的目的和重点研究对象，掌握科学的实验方法）
　学生实验探究：
　　强调：
　　1．滑动变阻器应调到最大值。
　　2．小灯泡的额定电压是2．5V。
　　3．注意电流表、电压表的正确使用方法。
　　4．爱护实验器材。
　　学生分组实验，记录数据，教师巡视辅导。
　　教师关注细节：
　　1．学生电路的连接正确与否。
　　2．三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的差距，便于分析结论。
　　3．注意实验器材不因电流过大而损坏。
　　三、分析并论证实验
　　1．展示学生的几组实验表格，对实验数据进行分析。
　　2．相互交流分析实验表格。
　　师：同学们发现什么问题？
　　生：灯泡的电阻不是定值，是变化的。
　　师：是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？
　生：
　　（1）是电压变化了。
　　（2）是电流变化了。
　　（3）是灯泡亮度变化了。
　　师：同学们众说纷纭，到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢？是电压与电流吗？我们做一个补充实验。
　　难点突破：（展示电路图）
　　目的：用电压表、电流表测定电阻的阻值。
　　器材：电源（V）电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻（10Ω）。
　　步骤：1．如图连接电路。
　　2．改变滑动变阻器阻值，读电压表、电流表。
　　3．根据R＝U／I算出R。
　　表明：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。
　　四、评估
　　师：通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？
　　生：是灯泡的亮度。
　　师：对了，我们常说“一份光一份热”，灯泡发光是由于灯丝不断产生和聚集热量而引起的，聚集的热量越多，其温度越高，达到一定程度，便会热得发光。
　　师：这说明，灯泡的亮度只是一种现象，它表明什么因素影响了灯丝的电阻呢？
　生：是温度。
　　师：对了，请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系？请同学们分析数据表格，相互交流。
　　学生分析讨论。
　　生：温度越高，灯丝电阻越大。
　　师：对了，一般来说，金属导体的电阻随温度升高而增大。
　　五、交流与合作
　　1．同学们了解到得到结论的方法有多种，不能拘泥于某一种解决问题的办法与途径。
　　2．实验的分析与论证要注意技巧，学会排查现象发生的原因。
　　3．实验数据的填写要尊重实验的事实，不能妄加改动，随意设置。
　　六、板书设计
　　提出问题：如何知道小灯泡的电阻？
　　猜想：（学生自由发挥）
　　设计实验：
　　实验表格（学生板书）
次数 电压U（V） 电流I（A） 灯泡亮度 电阻R（Ω）
1
2
3
　　分析论证：影响灯丝电阻大小的因素可能是：
　　1．电压；2．电流；3．电灯亮度。
　　结论：一般来说，金属的电阻随温度的升高而增大。
　　评估交流：（学生交流所感所想）
　　教师寄语：尊重实验事实，掌握科学方法，探索无止境