【大单元·任务式】《5.3.1 测量电阻（第一课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

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【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第5章 欧姆定律
课题 5.3.1 测量电阻（第一课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《测量电阻》是欧姆定律的核心应用之一，围绕“伏安法测量电阻”展开，以“如何测量未知电阻”为驱动问题，通过“实验设计—电路改进（滑动变阻器的作用）—多次测量求平均值—电压－电流图像分析”的逻辑链条，让学生掌握测量电阻的基本方法，既深化了对欧姆定律的理解，又为后续探究“电阻的影响因素”“复杂电路的电阻测量”等内容奠定基础，体现了“从物理规律到实践应用”的科学探究过程。
2.学情分析 九年级学生已掌握欧姆定律的公式及电流表、电压表的基本使用方法，具备初步的实验操作能力，但对“实验误差的减小（多次测量求平均值的必要性）”“滑动变阻器在实验中‘改变电流、电压，实现多次测量’的作用”理解较浅显；同时，从“电压－电流图像”抽象分析电阻规律的思维能力仍需提升，需要通过直观的实验现象和案例辅助突破难点。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （三）能量 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 课标分析： 依据《义务教育物理课程标准（2022 年版）》，本节要求学生“会用电流表、电压表测量导体的电阻”，经历“设计实验方案—改进实验—收集与处理数据”的完整探究过程，发展科学探究能力；并通过对实验数据（表格、图像）的分析，深化“电流、电压、电阻定量关系”的物理观念，培养基于证据的推理能力，落实“科学探究”与“物理观念”的核心素养要求。 学习目标： 1.物理观念：能结合欧姆定律，理解伏安法测电阻的原理（R=U/I），并能从电压-电流图像中分析不同导体的电阻规律。 2.科学思维：通过分析“实验电路改进的原因”“多次测量数据的处理”，培养逻辑推理与归纳概括能力。 3.科学探究：经历“设计测电阻实验→改进实验方案→进行实验并收集数据→分析数据得出结论”的过程，提升实验设计、误差分析与操作能力。 4.科学态度与责任：在实验中养成严谨认真的操作习惯，体会“多次测量以寻找普遍规律”的科学研究方法。 重点： 伏安法测电阻的原理（R=U/I）、实验电路设计（含滑动变阻器的作用）及多次测量求平均值的方法。 难点： 分析“滑动变阻器改变电路中电流和电压，实现多次测量的作用”，以及“电压－电流图像对电阻规律的反映”。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：理解伏安法测电阻原理、滑动变阻器作用； 知识应用：实际测量应用能力；小组合作评价小组讨论：讨论参与度与倾听表达； 合作任务：实验分工协作及方案创新性；项目评价项目规划：设计其他测电阻方法时，规划合理、操作规范、成果分析有深度；实验评价实验操作：仪器使用规范、操作态度； 实验观察与分析：数据记录准确性及从U I图像解读电阻规律的能力。
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：激趣导入
展示一只标注模糊的电阻——白炽灯，提问：大家看这只白炽灯，它的阻值标注不清楚了，而我们在电路设计或维修中，经常需要知道电阻的阻值，那我们怎样才能知道它的阻值呢？ 引导学生结合已有知识进行猜想，如 “可以用仪器直接测量”“可能需要通过测量其他物理量计算得出” 等，对学生的猜想给予肯定和鼓励，顺势引出本节课的主题 —— 测量电阻。 学生观察白炽灯，思考问题，结合之前学习的电阻相关知识，尝试提出测量电阻的方法和思路。 学生积极发言分享自己的猜想，倾听其他同学的想法，对比不同的思路，激发进一步探究的兴趣。 明确本节课的学习主题，带着“如何准确测量电阻”的疑问进入后续学习。 从生活实际问题出发，创设生动的教学情境，激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系。 通过引导学生猜想，培养学生的发散思维，为后续学习伏安法测电阻奠定思考基础。
任务二：用电压表和电流表测量电阻
1.实验电路改进 展示小明设计的测量未知电阻的实验电路图（无滑动变阻器），提问：仔细观察这个电路图，讨论它有哪些不完备的地方？应该怎样改进？ 请小组代表分享讨论结果，总结电路图的不足：不方便多次测量以减小实验误差，然后展示改进后的电路图（加入滑动变阻器），讲解滑动变阻器在电路中的作用—— 改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量。 2.实验设计与器材准备 提问：为了更精确地测量这个未知电阻的阻值，我们可以采取哪些措施？引导学生从器材选择、实验操作、数据处理等方面思考，如“选择合适量程的电表”“规范连接电路”“多次测量取平均值”等。 展示实验所需的器材：定值电阻、学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干，逐一介绍各器材的作用和使用注意事项。 引导学生根据改进后的电路图，梳理实验步骤，明确“连接电路→调节滑动变阻器→记录数据”的基本流程。 3.实验操作与数据记录 播放“伏安法测电阻”的实验视频，提醒学生注意视频中实验操作的规范步骤、电表的读数方法和数据记录方式。 组织学生分组进行实验，巡视各小组实验情况，及时纠正学生的不规范操作，解答学生在实验过程中遇到的问题等。 指导学生按照实验要求，调节滑动变阻器，测量并记录三组电压和电流值，填写实验数据表格，提醒学生正确读数，如实记录数据，不随意修改数据。 4.数据处理与实验结论 展示两组典型的实验数据记录表格（分别对应电阻为 10Ω和5Ω），引导学生根据欧姆定律公式R=U/I计算每次测量的电阻值，然后求出三次测量的平均值。 提问：多次实验求平均值的目的是什么？如果三次测量的电阻值差异较大，可能是什么原因导致的？ 总结实验结论：用电流表、电压表以及欧姆定律测量电阻的方法叫作伏安法，伏安法是测量电阻的基本方法，对于定值电阻，在误差允许范围内，其阻值是不变的，电压与电流成正比。 学生仔细观察电路图，结合实验误差、测量次数等方面的知识，与小组同学展开讨论，分析电路图的问题。 学生倾听小组代表发言和教师总结，理解滑动变阻器在实验中的重要作用，对比改进前后电路图的差异，明确改进的意义。 学生围绕“精确测量电阻”的目标，从多个角度思考并提出提高测量精度的措施，与小组同学交流补充。 学生明确实验所需的各种器材，知道器材的作用和使用注意事项。 学生结合电路图，尝试自主梳理实验步骤，与同桌交流，完善实验流程，明确每个步骤的具体操作内容。 学生认真观看实验视频，记录实验操作的关键步骤和电表读数的要点。 学生按照实验电路图和操作列表进行分组实验，分工合作，确保实验有序进行。 学生实验中规范操作，仔细读数，将测量得到的电压和电流值准确记录在实验数据表格中，对异常数据进行初步分析。 学生根据数据表格和欧姆定律公式，自主计算每次测量的电阻值和平均值。 学生思考并回答问题，理解多次测量求平均值减小误差的原理，分析电阻值差异较大的可能原因。 学生尝试总结实验结论，结合自己的实验数据和计算结果，验证结论的正确性，加深对伏安法测电阻的理解。 通过分析电路图的不足，培养学生的批判性思维和问题解决能力，让学生理解实验设计中“多次测量减小误差”的重要性。 让学生参与电路改进过程，加深对滑动变阻器作用的理解，为后续实验操作奠定基础。 让学生自主思考提高测量精度的措施，培养学生的实验设计能力和严谨的科学态度。 帮助学生熟悉实验器材和实验步骤，为顺利进行实验操作做好准备，确保实验安全、有序进行。 通过观看实验视频和实际操作，培养学生的实验操作能力和观察能力，让学生掌握伏安法测电阻的实际操作技能。 培养学生如实记录实验数据的科学态度，为后续数据处理和分析奠定基础，同时通过小组合作实验，提高学生的团队协作能力。 让学生自主进行数据处理，培养学生的数学计算能力和数据处理能力，理解实验数据处理的方法和意义。 通过分析实验数据和误差原因，培养学生的误差分析意识和严谨的科学思维，深化对伏安法测电阻原理和定值电阻特性的认识。
任务三：电压－电流图像
提问：还可以用什么方式直观地表示电压和电流的关系？ 讲解电压－电流图像的绘制方法：以电流I为横坐标，电压U为纵坐标建立坐标系，根据实验数据在坐标图上描点，再用直线或光滑曲线连接各点。 展示绘制好的电压-电流图像（包含R=5Ω和R=10Ω两条曲线），提问：这两条图像分别是什么形状？倾斜程度有什么不同？倾斜程度与电阻大小有什么关系？ 总结电压－电流图像的意义：电压－电流图像是研究导体电阻变化规律的重要工具，对于定值电阻，其U I图像是过原点的直线，直线的倾斜程度体现电阻大小，越靠近U轴，电阻越大。 学生思考问题，结合数学中函数图像的知识，理解电压－电流图像的绘制思路和方法。 学生观察U I图像，对比两条曲线的形状和倾斜程度，小组讨论问题，分析倾斜程度与电阻的关系，尝试总结图像特点。 学生尝试总结电压－电流图像的意义，并结合自己的实验数据绘制简单的U I图像，验证图像特点和意义，加深对电压、电流与电阻关系的理解。 引入图像法表示实验数据，培养学生的数形结合思维，让学生学会用更直观的方式分析物理规律，提高学生的数据分析和处理能力。 通过观察和分析U I图像，深化学生对定值电阻特性的认识，理解电压、电流与电阻之间的定量关系，为后续学习非线性元件的电阻特性奠定基础。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材中“演示实验”的学生对话场景，是贴近学生思维的生成性资源，可引导学生模仿思考“如何优化实验”；“电压—电流图像”直观展示了不同电阻的U I特性，有助于学生从图像角度理解电阻与电压、电流的关系；“白炽灯实物图”可作为后续“探究灯丝电阻与温度关系” 的铺垫资源，增强知识的延续性与关联性。 （2）技术手段应用：多媒体动态演示“有滑动变阻器的改进电路”中电流、电压的变化过程，帮助学生直观理解滑动变阻器“调节电流电压、实现多次测量”的作用；采用数字化实验设备（如电压-电流传感器），替代传统电表实时绘制U I图像，更快速、精准地呈现数据变化规律，提升学生对“图像法分析电阻”的感知效率。
8.教学反思与改进 本节通过问题驱动引导学生参与实验改进，学生对滑动变阻器的作用有了较深认识，但“电压－电流图像与电阻关系”的抽象分析仍有难度，部分学生难以将“图像斜率”与“电阻大小”建立联系。可以增加“图像与实物电阻一一对应”的案例，或用动画模拟“斜率变化对应电阻变化”的过程，强化抽象思维；此外，实验操作中可能出现部分学生对电表量程选择、滑动变阻器接线不熟练的现象，需在课堂中增加分组实操的指导时长，确保实验技能有效落实。