学校
诸由中学
课题
测量电阻
授课人
索海生
课型
新授课
课时
1
教具
(学生可2人或4人一组)干电池组(带盒)或学生电源、电压表、电流表、小灯泡(带座)、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪.
原设计者
授课时间
10.14 9.4(1)9.6(3)10.16 9.5(1)
教学目标
一、知识目标
1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.
2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.
3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.
二、能力目标
1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力.
2.通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力.
三、德育目标
1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯.
2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神.
重点
利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.
难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案
教 学 过 程
复习引入新课
同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的题目:(观看PPT)用电压表测出一段导体两端的电压是4 V,用电流表测出通过这段导体的电流为0.2A,这段导体的电阻是多少?(同学们练习,两个同学板演).
(此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用,其目的是:巩固旧知识;引入新课题。)
师:通过该题的计算,同学们有什么启示吗?
生:如果知道一个电阻两端的电压和通过的电流,就可以计算出它的电阻。师:如何知道一个电阻两端的电压和通过的电流呢?
生:可以用电压表和电流表分别测出电压和电流。
这也让我们找到了一种测量电阻的方法,我们把它叫做“伏安法”测电阻。(自然引入,并板书课题)
(二)、新课教学
1.提出问题
师:(展示小灯泡)如果要测量这个小灯泡灯丝的电阻,需要测量哪些物理量?分别用什么测?
生:灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,分别用电压表和电流表测。
师:根据什么公式算出灯泡灯丝的电阻?
生:欧姆定律的变形公式 。
2.制定计划与设计实验
(1).实验原理
师:测量小灯泡的电阻依据的原理就是欧姆定律的变形公式。请同学们画出测量小灯泡电阻的实验电路图。
(2).实验电路图
学生设计电路图,教师巡视辅导。(两个物理水平不同的学生板演)——→展示学生设计的电路图,引导学生讨论所设计的电路图。(学生设计的电路图可能存在两种情况:1、能测出灯泡一种工作状态时的电阻2、能测出小灯泡在不同工作状态(亮度)下的电
阻)——→组织学生谈论分析两幅图的优缺点,择优进行实验——→引导学生画出实验电路图(如右图)。
(三)进行实验与收集证据
师:电路设计好了,接下来就要弄清楚实验怎么做。
(先让学生自己说操作规程,然后再观看视频)
1.实验步骤
(1)根据电路图把实验器材摆好。
(2)按电路图连接电路。
引导学生回答在连接电路中应注意的事项:
①在连接电路时,开关应断开。
②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。
③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,同时移动滑片时,移动速度要慢。
(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,并做好记录。
注意:在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。
(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。
2.学生分组实验,在活动卡上记录数据。
改进补充实验:另外12组的同学做伏安法测定值电阻的阻值。(如果学生水平较高也可以先做测小灯泡的实验然后再做测定值电阻的实验)
(四)分析与论证
1、选取测灯泡的实验,展示学生的几组实验表格,对实验数据进行分析。
师:同学们发现什么问题?
生:灯泡的电阻不是定值,而且变化很大。
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?
2、选取测定值电阻的实验,展示学生的几组实验表格,对实验数据进行分析。
师:同学们发现什么问题?
生:通过计算得出R基本上不变,是定值,不随电压、电流的变化而变化。
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?
引导:我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?那是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,得出:温度越高,灯丝电阻越大。
师:一般来说,金属导体的电阻随温度升高而增大。这个实验再一次验证了这一点。
(五)评估与交流
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。
五、布置作业:写一份实验报告
(一)、实验名称:伏安法测电阻。
(二)、设计电路图:
(三)、实验数据记录表格:
实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。
实验次数
灯泡亮度
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
灯丝暗红
1
?
?
2
微弱发光
1.5
?
?
3
正常发光
2.5
?
?
( 四)、问题讨论:
分析上表数据,你会发现:随着灯丝发光亮度的增加,你测出的灯丝电阻会怎样?据此你可能会提出什么问题?
板书设计
测电阻
实验原理:根据欧姆定律I=,推出R=,计算灯泡电阻R.
实验电路:
实验器材:?
教学后记或反思(注意记录课堂设计理念,实际教学效果及改进设想等)
课件12张PPT。13.3 测量电阻(伏安法)友情提醒1、连接电路时,开关应 ;实验操作时,要及时断开开关,防止电阻发热而影响测量的准确性。
2、滑动变阻器要 , 联接入电路,闭合开关前,滑片要位于 ,它在电路中的作用是:a ,b
。断开一上一下串阻值最大处保护电路 改变待测电阻两端的电压和通过的电流,以便多次测量求平均值,减小误差3. 注意电流表与电压表量程的选择。友情提醒4、实验常见故障及分析
闭合开关,电流表或电压表指针向左偏转,原因是 。
闭合开关,电流表或电压表指针右偏角度过小是因为 ;右偏角度超过最大值是因为 。
闭合开关,电流表无示数,原因是电流表故障或电路某处 ,若电压表有示数且接近电源电压,原因是Rx处断路;若电压表也无示数,则Rx外其他部分电路断路。正负接线柱接反了量程选择过大量程选择过小断路证据
巩固与检测