17.3电阻的测量教学设计 2022-2023学年人教版九年级全一册物理

人教版九年级全一册第十七章第三节
电阻的测量
【教学目标】
1.进一步掌握使用电压表和电流表的方法。
2.学会用伏安法测量电阻。
3.加深对欧姆定律及其应用的理解。
【教学重难点】
重点：利用电流表、电压表测电阻。
难点：自行设计科学的、完整的实验操作方案。
【教学过程】
一、情景导入
教师提出问题：在前面我们学习了有关电学的三个物理量：电流、电压、电阻，我们已经知道测电流可以用电流表，测电压可以用电压表，那么用什么方法测量电阻呢？利用欧姆定律的变形公式可以计算出导体的电阻大小。该式表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值。这是电阻的计算式，不是决定式，它为我们提供了一种测量电阻的方法，叫伏安法测电阻。
二、探究新知
电阻的测量
教师通过过问题引导，学生进行实验设计，1）怎样测量电阻两端的电压U？2）怎样测量通过电阻的电流I？3）怎样减小实验误差？4）怎样进行多次测量？5）怎样改变电路中电流和待测电阻两端电压的大小？根据问题引导学生设计实验电路图。以小组为单位，互相交流设计电路图，教师指导学生设计最佳电路图并分析滑动变阻器的作用。
教师进行总结：伏安法测电阻目的：用电压表和电流表间接测电阻
原理：R＝
需要测量的量：待测电阻两端的电压，通过待测电阻的电流
实验器材： 电压表、电流表、电源、导线、开关、滑动变阻器、待测电阻
学生自主设计出实验数据表格。
实验次数 电压(V) 电流(A) 电阻(Ω) 平均值
1
2
3
进行实验：在实验前，教师提醒学生注意几点：(1)连接电路时，开关应断开。(2)滑动变阻器应处于阻值最大处。(3)电压表和电流表正确接法以及选择量程。
学生进行实验，并将实验数据实事求是地记录下来，实验步骤：1.电表调零；连接好电路，开关断开，电阻片滑到最大阻值处。2.闭合开关，滑片滑至适当位置，读出电表示数并记录。3.多次测量后，取平均值，再根据公式计算出电阻值。
教师巡回指导，及时解决学生在实验过程中出现的问题。
扩展实验：测量小灯泡的电阻
教师拿出小灯泡，提出问题：小灯泡的电阻有什么特点？
学生将实验电路中的电阻换成小灯泡，进行实验，实验步骤：
1.电表调零；连接好电路，开关断开，电阻片滑到最大阻值处。
2.闭合开关，移动滑片使灯泡正常发光、 变暗、 变亮，读取电流表和电压表数据并记录。
3.分别计算灯泡在不同电压发光下发光时的电阻，并记入表格， 分析其电阻不同的原因 。
教师提出问题：为什么灯泡电阻不能求平均值。
学生讨论分析得到正确的结论：灯泡越亮，灯丝温度越高，电阻越大；灯泡越暗，灯丝温度越低，电阻越小。
实验中可能出现的问题
1.电流表或电压表指针反向偏转
电表正负接线柱接反
2.电流表或电压表指针偏转角度很小
电表使用的量程可能过大、电源电压过低
3.电流表指针超过最大值
电表使用的量程可能过小、电路中可能出现短路
4.滑动变阻器改变时，小灯泡或电表示数无明显变化
滑动变阻器没有“一上一下”接入电路
5.闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数
滑动变阻器阻值过大、接触不良、电元件损坏
6. 闭合开关，灯泡不亮，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）
小灯泡断路或灯泡与灯座接触不良
7. 调节滑动变阻器时，灯泡变亮，但电压表示数减小
电压表错接到了滑动变阻器两端
8. 闭合开关，灯不亮，电流表有示数，电压表无示数
小灯泡短路
课堂检测
小明用“伏安法”测量一个定值电阻R x 的阻值（约为20Ω左右）。
实验器材有：定值电阻R x 、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6V和0～3A）、滑动变阻器（20Ω，1A）、开关、学生电源各一个，导线若干。（1）“伏安法”测电阻的原理是__________；
（2）如图a所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为__________；
（3）本实验电源电压选用12V，电压表应选用_________量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应使电流从________接线柱流入电流表； （4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是_________；
（5）排除故障后，接通线路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是_________；
（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象，由图象可知：电阻Rx=___________（保留1位小数）
【小结】
以小组为单位，让学生对知识进行梳理，学生谈本课收获,观看视频进行巩固总结。
【作业布置】
学习之友对应练习。
【板书设计】
第三节 电阻的测量
一、实验目的
二、实验原理：R＝
三、实验方法：伏安法
四、实验器材
五、实验电路图
六、实验表格
七、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。