教科版九年级上5.2测量电阻教案
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文档简介
5.2测量电阻
【学习目标】
学习一种电阻的测量方法——伏安法测电阻。
会使用电流表电压表。
会根据欧姆定律算出电阻。
能用电压一电流图像来研究导体电阻的变化规律。
【教学重难点】
重点：伏安法测电阻的探究过程。
难点：U-I图像的绘制与分析。
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：电阻是用电器中重要的电子元件。图片展示各种各样的电阻，引发学生思考怎样测量电阻的阻值。
新课讲授：
知识点1：用伏安法测电阻
实验目的：学习用伏安法测量电阻器的电阻值
实验原理：R=
实验器材：电池组、开关、导线、电阻器、电流表
电压表、滑动变阻器
实验步骤：1.根据测量原理，设计电路图，连接电路
2.闭合开关调节滑动变阻器，使电压为某一适当值，从电压表和电流表上分别读出UI的值，做三次实验得出三组数据。
3.将实验数据填在表格中，算出电阻的平均值。
注意事项：
1连接电路时开关应断开；
2.电压表、电流表要注意正入负出，选择适当量程；
3动变阻器接线柱应“一上一下”接入电路，闭合开关前，
检查滑动变阻器滑片是否在最大阻值处
实验数据记录：
讨论1：这个实验做三次的目的是什么？这与研究电流、电压、电阻之间的关系的三次实验的目的有什么不同？
教师总结：
1.测量类实验求平均值，减少误差。
2.探究类实验避免实验的偶然性，寻找普遍规律。
讨论2：闭合开关滑动变阻器滑片向左滑动时，两电表的示数是怎样变化的？滑动变阻器两端的电压呢？
教师总结：电压表示数变大，电流表示数变大，滑动变阻器两端电压减小。
讨论3：某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中发生的故障原因可能是什么？
教师总结：电阻器断路
知识点2：电表量程的选择方法。
1.电流表量程的选择
（1）算最大电流I=U/R（变阻器的阻值为零时）
（2）电流表的量程〉=最大电流I=U/Rx
2.电压表量程的选择
（1）看电源电压
（2）电压表量程≥电源电压
3.研究小灯泡的电阻
（1）按电路图顺序将器材摆放好，连接好电路。
（2）逐渐增大电压，让灯丝由暗变亮，记录若干组电压、电流值。
（3）根据测量数据，画出电流随电压变化的曲线。
结论：灯泡的电阻与温度有关，图像不是直线。即小灯泡电阻随其两端电压的变化而变化。
课堂练习：
1．“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验，小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（ ）
A．两个实验的实验原理都是I＝
B．滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C．两个实验进行多次测量的目的不同
D．两个实验都采用了控制变量法
【解答】解：A.两个实验的实验原理都是R＝，故A错误；
B.滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路外，还可以改变电阻两端的电压和电流，多次测量，故B错误；
C.伏安法测“定值电阻”的实验多次测量的目的是减小误差，测“小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得出灯泡电阻随温度升高而增大的规律，故C正确；
D.两个实验都没有采用控制变量法，故D错误。
故选：C。
2．如图所示是“伏安法”测电阻电路图。一般情况下电流表（电阻较小）和电压表（电阻很大）的电阻我们是忽略不计的，但它们都还是有电阻且能形成通路。如图所示，我们称之为外接法，用这种方法测得的电阻值比真实值会 偏小 （填“偏大”或“偏小”），为减小外接法带来的测量误差，应选用电压表内阻 大 （填“大”或“小”）一些的。
【解答】解：由图可知，电流表的“外接法”中电压表测的是被测电阻RX两端电压，电流表所测电流为被测电阻R与电压表的电流之和，即I测＞I真，
则由R测＝＜＝RX，即所测电阻要比实际值偏小；
要想减小外接法带来的测量误差，应减小通过电压表的电流，所以应选用内阻大一些的电压表。
故答案为：偏小；大。
3．在“研究小灯泡电阻”的实验中，小聪同学在处理实验数据时，画出了小灯泡的U﹣I图象，如图所示，则对于图象的分析，以下说法正确的是（ ）
A．由图可知，该灯泡灯丝的阻值为1 Ω
B．由图可知，该灯泡的电阻不是固定不变的
C．由图可知，该灯泡两端电压为0 V时，该灯泡灯丝的电阻为0 Ω
D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
【解答】解：AB.由图可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关，灯泡两端电压为0 V时，通过灯泡的电流为0 A，但该灯泡灯丝的电阻不为0 Ω，故B正确，AC错误；
D.测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故D错误。
故选：B。
4．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（ ）
A．连接电路时，应先闭合开关
B．连接电表时，应先选小量程
C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值
【解答】解：AC.为了安全，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误，C正确；
B.连接仪表时，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；
D.“伏安法测导体电阻”的实验中，由R＝可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R＝求出电阻的阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。
故选：C。
5．击剑比赛中，当选手甲的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路接通，乙方指示灯亮，乙方被判输。图中能反映这种原理的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：因为甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作，并且互不影响，因此甲、乙指示灯为并联连接；
根据题意可知，甲方开关控制乙方指示灯的工作，乙方开关控制甲方指示灯的工作，因此B选项电路符合要求。
故选：B。
课堂小结：
1.测量未知电阻：定值电阻在一定范围内，其电阻值不变。
2.实验原理：R=
3.测量小灯泡的电阻：灯丝电阻会随温度发生明显变化。灯丝电阻随温度升高而变大。
作业布置：
【板书设计】
第2节测量电阻
一、用电压表和电流表测量电阻
1.实验原理R=
2实验电路图
二、电压一电流图像
1.形状：一条过原点的直线
2.图像的应用可以求电阻值比较电阻的大小关系
三、小灯泡的电阻
小灯泡的电阻随灯泡温度的升高而増大。
【课后反思】
电路故障
对电路故障进行分析，同学们往往感到无从下手，究其原因主要有三个方面：一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况；二是没有掌握对此类问题的分析方法；三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为：
1．电路断路
当电路中出现断路时，电路不通，用电器不能工作。主要表现在以下几个方面：（1）灯泡不亮；（2）电流表无示数；（3）电压表示数为零；（4）电压表示数接近电源电压；（5）断开处一端能使试电笔氖管发光，另一端不能使其发光。
2．电路短路
电路中出现短路时，电路仍然接通。其主要表现为：（1）灯泡可能仍亮；（2）灯泡可能不亮（说明灯泡短路）；（3）电流表有示数；（4）电压表可能有示数（与电压表并联部分无短路）；（5）电压表示数可能为零（与电压表并联部分短路）；（6）短路处任意点均能使试电笔氖管发光。
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【学习目标】
学习一种电阻的测量方法——伏安法测电阻。
会使用电流表电压表。
会根据欧姆定律算出电阻。
能用电压一电流图像来研究导体电阻的变化规律。
【教学重难点】
重点：伏安法测电阻的探究过程。
难点：U-I图像的绘制与分析。
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：电阻是用电器中重要的电子元件。图片展示各种各样的电阻，引发学生思考怎样测量电阻的阻值。
新课讲授：
知识点1：用伏安法测电阻
实验目的：学习用伏安法测量电阻器的电阻值
实验原理：R=
实验器材：电池组、开关、导线、电阻器、电流表
电压表、滑动变阻器
实验步骤：1.根据测量原理，设计电路图，连接电路
2.闭合开关调节滑动变阻器，使电压为某一适当值，从电压表和电流表上分别读出UI的值，做三次实验得出三组数据。
3.将实验数据填在表格中，算出电阻的平均值。
注意事项：
1连接电路时开关应断开；
2.电压表、电流表要注意正入负出，选择适当量程；
3动变阻器接线柱应“一上一下”接入电路，闭合开关前，
检查滑动变阻器滑片是否在最大阻值处
实验数据记录：
讨论1：这个实验做三次的目的是什么？这与研究电流、电压、电阻之间的关系的三次实验的目的有什么不同？
教师总结：
1.测量类实验求平均值，减少误差。
2.探究类实验避免实验的偶然性，寻找普遍规律。
讨论2：闭合开关滑动变阻器滑片向左滑动时，两电表的示数是怎样变化的？滑动变阻器两端的电压呢？
教师总结：电压表示数变大，电流表示数变大，滑动变阻器两端电压减小。
讨论3：某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中发生的故障原因可能是什么？
教师总结：电阻器断路
知识点2：电表量程的选择方法。
1.电流表量程的选择
（1）算最大电流I=U/R（变阻器的阻值为零时）
（2）电流表的量程〉=最大电流I=U/Rx
2.电压表量程的选择
（1）看电源电压
（2）电压表量程≥电源电压
3.研究小灯泡的电阻
（1）按电路图顺序将器材摆放好，连接好电路。
（2）逐渐增大电压，让灯丝由暗变亮，记录若干组电压、电流值。
（3）根据测量数据，画出电流随电压变化的曲线。
结论：灯泡的电阻与温度有关，图像不是直线。即小灯泡电阻随其两端电压的变化而变化。
课堂练习：
1．“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验，小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（ ）
A．两个实验的实验原理都是I＝
B．滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C．两个实验进行多次测量的目的不同
D．两个实验都采用了控制变量法
【解答】解：A.两个实验的实验原理都是R＝，故A错误；
B.滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路外，还可以改变电阻两端的电压和电流，多次测量，故B错误；
C.伏安法测“定值电阻”的实验多次测量的目的是减小误差，测“小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得出灯泡电阻随温度升高而增大的规律，故C正确；
D.两个实验都没有采用控制变量法，故D错误。
故选：C。
2．如图所示是“伏安法”测电阻电路图。一般情况下电流表（电阻较小）和电压表（电阻很大）的电阻我们是忽略不计的，但它们都还是有电阻且能形成通路。如图所示，我们称之为外接法，用这种方法测得的电阻值比真实值会 偏小 （填“偏大”或“偏小”），为减小外接法带来的测量误差，应选用电压表内阻 大 （填“大”或“小”）一些的。
【解答】解：由图可知，电流表的“外接法”中电压表测的是被测电阻RX两端电压，电流表所测电流为被测电阻R与电压表的电流之和，即I测＞I真，
则由R测＝＜＝RX，即所测电阻要比实际值偏小；
要想减小外接法带来的测量误差，应减小通过电压表的电流，所以应选用内阻大一些的电压表。
故答案为：偏小；大。
3．在“研究小灯泡电阻”的实验中，小聪同学在处理实验数据时，画出了小灯泡的U﹣I图象，如图所示，则对于图象的分析，以下说法正确的是（ ）
A．由图可知，该灯泡灯丝的阻值为1 Ω
B．由图可知，该灯泡的电阻不是固定不变的
C．由图可知，该灯泡两端电压为0 V时，该灯泡灯丝的电阻为0 Ω
D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
【解答】解：AB.由图可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关，灯泡两端电压为0 V时，通过灯泡的电流为0 A，但该灯泡灯丝的电阻不为0 Ω，故B正确，AC错误；
D.测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故D错误。
故选：B。
4．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（ ）
A．连接电路时，应先闭合开关
B．连接电表时，应先选小量程
C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值
【解答】解：AC.为了安全，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误，C正确；
B.连接仪表时，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；
D.“伏安法测导体电阻”的实验中，由R＝可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R＝求出电阻的阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。
故选：C。
5．击剑比赛中，当选手甲的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路接通，乙方指示灯亮，乙方被判输。图中能反映这种原理的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：因为甲方指示灯和乙方指示灯可以单独工作，并且互不影响，因此甲、乙指示灯为并联连接；
根据题意可知，甲方开关控制乙方指示灯的工作，乙方开关控制甲方指示灯的工作，因此B选项电路符合要求。
故选：B。
课堂小结：
1.测量未知电阻：定值电阻在一定范围内，其电阻值不变。
2.实验原理：R=
3.测量小灯泡的电阻：灯丝电阻会随温度发生明显变化。灯丝电阻随温度升高而变大。
作业布置：
【板书设计】
第2节测量电阻
一、用电压表和电流表测量电阻
1.实验原理R=
2实验电路图
二、电压一电流图像
1.形状：一条过原点的直线
2.图像的应用可以求电阻值比较电阻的大小关系
三、小灯泡的电阻
小灯泡的电阻随灯泡温度的升高而増大。
【课后反思】
电路故障
对电路故障进行分析，同学们往往感到无从下手，究其原因主要有三个方面：一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况；二是没有掌握对此类问题的分析方法；三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为：
1．电路断路
当电路中出现断路时，电路不通，用电器不能工作。主要表现在以下几个方面：（1）灯泡不亮；（2）电流表无示数；（3）电压表示数为零；（4）电压表示数接近电源电压；（5）断开处一端能使试电笔氖管发光，另一端不能使其发光。
2．电路短路
电路中出现短路时，电路仍然接通。其主要表现为：（1）灯泡可能仍亮；（2）灯泡可能不亮（说明灯泡短路）；（3）电流表有示数；（4）电压表可能有示数（与电压表并联部分无短路）；（5）电压表示数可能为零（与电压表并联部分短路）；（6）短路处任意点均能使试电笔氖管发光。
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