【核心素养目标】17.3电阻的测量（教学设计）—初中物理人教版九年级全一册

17.3 电阻的测量
【学情分析】
本节内容主要是伏安法测电阻，是电学里的一个基本实验，属于欧姆定律的变换式的具体应用。学习这个实验在理论方面可以加深对欧姆定律和电阻概念的理解和掌握；在实践方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会，有利于学生熟练地掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能，从而提高学生的动手操作能力。
【教学目标】
1.物理观念
（1）进一步掌握电压表、电流表的使用方法。
（2）巩固滑动变阻器的正确使用方法。
2.科学思维
应用欧姆定律测量电阻。
3.科学探究
通过选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等，培养学生的实验能力。
4.科学态度与责任
（1）培养学生实事求是的科学态度。
（2）在实验过程中，培养学生之间相互协作的团队精神。
【重点难点】
重点：学生能根据实验电路图完成实物的连接，并能正确使用滑动变阻器。
难点：引导学生分析实验，发现规律，加深对欧姆定律的理解。
【新课导入】
我们知道电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。现在有一些电阻器，上面没有标阻值，但是又需要知道阻值的大小，那么，用什么方法能测量电阻呢？
根据前面学过的欧姆定律知道，可以通过对电流和电压的测量来间接地测出导体的电阻。
【新课讲解】
一、伏安法测电阻
1．提出问题
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？
2．猜想与假设
让学生交流，教师引导学生进行合理猜想，符合学生已掌握的知识，建议学生利用伏安法测量电阻，由此得该实验的实验原理：R＝。
3．设计实验以小组为单位，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。
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
4．进行实验
用PPT展示：
实验电路图
注意事项：
（1）在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
（2）连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）闭合开关前，使滑动变阻器接入电路阻值最大。
（4）电流表与电压表通过“试触” 选择合适的量程。
学生进行实验，并将实验数据实事求是地记录下来，并利用R＝，计算小灯泡的电阻。
教师巡回指导，及时解决学生在实验过程中出现的问题。
实验步骤：
①断开开关，按照电路图连接实物。
②闭合开关，调节滑动变阻器，观察电压表的示数和电流表的示数，并将电压表和电流表的示数记录在表格里。
③调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，并将定值电阻两端电压和对应的电流值记录在表格里。
④断开开关，整理实验器材。
5．分析和论证
展示学生的几组实验表格，对实验数据进行分析。
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，重新再测量几组数据，与测量电阻的几组对照。
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。
6．评估与交流
学生回顾整个探究过程，反思在实验中存在的问题，与其他同学交流并总结。
二、特殊法测电阻
教师引导学生思考以下问题：
1.只有电流表(无电压表)和定值电阻R0，如何测未知电阻Rx的阻值？
2.只有电压表(无电流表)和定值电阻R0，如何测未知电阻Rx的阻值？
学生认真思考，以小组为单位交流讨论，并以例题的形式，师生共同总结几种测电阻的特殊方法。
1．双伏法测电阻
（1）原理：串联分压，。
学生以小组为单位交流讨论设计电路图，教师加以点拨。
（2）电路图：
　
①　　　　　　 ②
学生讨论交流，根据电路图归纳叙述并书写实验步骤、推导出表达式。
(3)表达式：
①　　②
2．双安法测电阻
(1)原理：并联分流，。
学生以小组为单位交流讨论设计电路图，教师加以点拨。
(2)电路图：
　
①　　　　　 ②
学生讨论交流，根据电路图归纳叙述并书写实验步骤、推导出表达式。
(3)表达式：
①　　②
3．伏关法测电阻
(1)原理：串联分压，。
学生以小组为单位交流讨论设计电路图，教师加以点拨。
(2)电路图：
学生讨论交流，根据电路图归纳叙述并书写实验步骤、推导出表达式。
(3)表达式：
4．安关法测电阻
(1)原理：并联分流，。
学生以小组为单位交流讨论设计电路图，教师加以点拨。
(2)电路图：
学生讨论交流，根据电路图归纳叙述并书写实验步骤、推导出表达式。
(3)表达式：
【课堂小结】
一、实验原理：R＝
二、实验电路图
三、实验结论
1．定值电阻阻值变化很小，可以忽略；
2．数据略有不同是实验误差造成的；
3．定值电阻阻值不变，通过电阻的电流与两端的电压成正比。
【教学反思】
本节内容从设计实验电路、选择仪器、制订实验步骤、设计实验记录表格、完成实验报告等全部要求学生自己完成，特别是关注变阻器在电路中的作用、实验中需要注意的方面以及对实验结果的分析等，均对学生提出了较高的要求，是对学生探究学习的能力进行培养与再提高。
“测量小灯泡的电阻”是欧姆定律内容的延续，也是“电阻”内容的铺垫，本节主体内容是利用电压表、电流表(伏安法)测算出小灯泡的电阻，通过实验探究去发现钨丝电阻变化的规律，并最终找到影响钨丝变化的因素及它们之间的相互关系。