初三物理第十四章欧姆定律教学设计[上学期]

第十四章 欧 姆 定 律
课程标准
知道电阻、电阻的单位。理解影响电阻大小的因素。
知道滑动变阻器的原理，会按要求利用滑动变阻器改变电路中的电流。
理解欧姆定律及其变换式的物理意义及应用，会用欧姆定律分析、解决简单电路的有关问题。
会综合运用欧姆定律及串、并联电路的特点进行简单电路的设计和计算。
第一节 电 阻
一、教材分析
重点、难点剖析
1．怎样理解导体的电阻
电阻是导体对电流的阻碍作用，比较不同导体（两个用电器，两根电阻线）电阻大小可以在它们两端加上相同的电压，通过比较它们的电流大小来进行判断，通过的电流大表明导体对电流的阻碍作用小，即电阻小。
大量实验事实表明，导体的电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度都有关，由于长度、横截面积、材料和温度都是导体本身的情况，所以电阻是导体本身的一种性质。一个导体的形状、大小、组成材料确定，在一定的温度下，它的电阻是一定的，与这段导体两端是否有电压及电压大小、是否有电流及电流大小均无关。那种认为电流为零时导体对电流没有阻碍作用因而电阻为零的说法是错误的。
由于导体的电阻与长度、横截面积、材料和温度都有关。是由四个因素共同决定的，所以不能单凭一个或其中几个因素来判断它的大小，不能认为长度大电阻就大、铜导线的电阻一定小等。
2．关于决定电阻大小的因素的研究方法
由于导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度等多个因素有关，因此在研究电阻与其中一个因素的关系时，必须保持其他因素不变，例如，研究电阻大小与长度的关系时，应使材料、横截面积和温度保持不变，只改变导体的长度，比较不同长度，比较不同长度的导体在相同电压时的电流大小得出电阻大小与长度的关系，然后用相同的方法得出与横截面积、材料和温度的关系，这种方法叫做控制变量法，是科学实验中探索几个物理量之间相互关系时常用的一种方法，在生活方面和物理学习中有广泛的应用。
3．电阻大小与温度的关系
大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，对于常见金属，温度每升高1℃，电阻值的变化约在1/1000到6/1000之间。所以在温度变化不大时，导体的电阻值变化很小，可忽略不计。而白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比，温度变化很大，因而电阻值变化也很大。例如“220V 100W”灯泡的灯丝在室温下电阻约为30Ω，正常发光时电阻可达484Ω，是不发光时的十几倍，这时就不能不考虑温度对电阻的影响了。
某些合金材料（如锰铜、康铜等）的电阻值，受温度变化的影响很小，可用来制作标准电阻；少数物质，如碳、半导体材料等，其电阻值会随温度的升高而减小，特别是半导体材料，对温度的反应很灵敏，人们把这种特性叫做热敏特性。
当温度降低到-273℃附近时，某些材料的电阻忽然减小为零的现象叫做超导现象。处于这种状态的物体叫超导体，关于超导材料及其应用的研究是现代物理学中很活跃的领域。
4．导体与绝缘体
导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体，其实导体与绝缘体之间并没绝对的界限，在潮湿、高温、高压等条件下，绝缘体可以转化为导体，例如玻璃、胶木等经高温灼烧后，可造成绝缘破坏，变为导体，引起漏电甚至火灾。空气是好的绝缘体，但夏天打雷闪电时，两块云之间的空气被高压“击穿”变成导体。再如，纯水是绝缘体，但在水中掺有杂质后，它就能导电了，受潮的木材会导电就是这个原因。而铝是导体，铝的表面生成的氧化铝却是绝缘体。
5．几个特殊值
实验室用的连接导线的电阻很小，常用的1m长的铜导线，阻值小于百分之几欧，通常可以忽略不计。电流表的电阻很小，近似情况下可看作等于零。电压表的电阻很大，近似情况下可看作无限大。人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。了解这些特殊的电阻值，对分析电路结构和解答某些实际问题时会有帮助。
二、教学目标
1．知识与技能
知道电阻的初步概念，知道电阻是导体本身的性质。知道电阻的单位及换算关系。
理解决定电阻大小的因素，了解半导体知识。
2．过程与方法
通过自己做实验，得出导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用，建立电阻的概念，通过实验探究影响电阻大小的因素，理解电阻是导体本身的一种性质。
通过课本上“读一读”的内容，了解导体和绝缘体的概念，从实验中理解导体和绝缘体之间没有绝对的界限，了解半导体的知识。
3．情感、态度与价值观
通过探究活动，进一步认识到实验是研究物理问题的主要方法。
了解“控制变量法”以及在生活、物理学习中的应用。
三、活动帮助
1．课前准备
电源、开关、灯泡、电流表、导线、酒精灯、装有不同导线的示教板等。
2．活动目的
判断不同导体对电流的阻碍作用，建立电阻概念。
探究影响电阻大小的因素。
探究导体与绝缘体之间有没有绝对的界限。
3．方法点拨
活动一：尝试改变电路中电流大小
按图14-1连接实验电路，灯泡的规格为“3.8V 0.3A”。AB是长1m、横截面积为1mm2的镍铬线。
（1）将AB接入电路，先后用一节、两节、三节干电池串联后做电源，观察比较电流表的示数。
表明：电路中接入同一导体时，改变电池节数，即改变导体两端的电压可以改变电路中的电流的大小。
（2）保持干电池节数不变（如两节），改用CD导线接入电路，观察比较用AB导体、CD导体时电流表的示数大小。
表明：保持电路两端电压相同，改变连接在电路中的导体，可以改变电路中的电流大小。
思考：为什么电压相同时，选用不同导体，电路中的电流不同呢？
分析、归纳得出电阻概念：导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。所以在电压相同的情况下选用不同导体时，电路中的电流不同。
物理学中用电阻表示导体对电流的________作用。电阻越大，表示它对电流的阻碍作用越________；电阻越小，对电流的阻碍作用越_________。
活动二：探究影响导体电阻大小的因素
（1）从日常生活中骑自行车、步行时要受到阻碍的情况提出问题：影响导体电阻大小的因素可能有哪些？
（2）思考：通过观察实验中什么现象可以比较导体电阻的大小？
（3）阅读课本“方法”的内容，讨论什么是“控制变量法”？考虑到影响电阻大小的因素较多，应怎样设计实验来探究导体电阻的大小与每一个因素的关系？
（4）怎样利用图14-2提供的器材进行实验，画出电路图，写出实验步骤。
（5）填写实验记录。
表1：
接入导体 长 度 横截面积 电流大小 电阻大小
A（镍铬合金线） L S
B（镍铬合金线） L/2 S
结论1：导体的电阻跟________有关，导体的长度越长，电阻越_______。
表2：
接入导体 长 度 横截面积 电流大小 电阻大小
A（镍铬合金线） L S
C（镍铬合金线） L 2S
结论2：导体的电阻跟______有关，导体的横截面积越大，电阻越______。
表3：
接入导体 长 度 横截面积 电流大小 电阻大小
A（镍铬合金线） L S
D（镍铬合金线） L S
结论3：导体的电阻跟________有关，导体的材料不同，电阻越________。
按图14-3所示把废日光灯管中的钨丝连入电路，观察钨丝被加热前后电流表示数的变化。
结论4：导体的电阻跟_______有关，多数金属的电阻随温度的升高而________。
思考1：为什么说电阻是导体本身的一种性质？
思考2：电阻是导体对电流的阻碍作用，它是否与电压、电流大小有关？请通过讨论提出实验方案，逐一进行研究，得出结论。
活动三：研究导体和绝缘体
思考：常见的物体是否都能导电？为什么常见的电线都是在金属线的外面包一层塑料或橡胶皮？
（1）按图14-4所示将电池、灯泡用导线连接起来。依次把金属丝，铅笔心（碳棒）等接到A、B之间，观察灯泡能否发光。再将棉线、塑料线、玻璃棒、橡胶棒、陶瓷……接到A、B之间，观察灯泡能否发光。
（2）按图14-5所示，在A、B处各接一块铜片，把铜片放入玻璃容器里，向容器里倒入蒸馏水（或酒精），观察灯泡能否发光。
归纳：上述实验表明：有的物体容易导电，有的物体不容易导电，容易导电的物体叫做___________。不容易导电的物体叫做____________。
讨论交流：常见的导体有________________________________________；
常见的绝缘体有______________________________________________。
思考1：图14-6中(a)、(b)、(c)、(d)分别为绝缘线、闸刀开关、高压输电塔和电工钢丝钳。请你指出，哪些部分是导体？哪些部分是绝缘体？它们各起什么作用？
思考2：导体和绝缘体是否有绝对的界限？按图14-7连接电路，夹子所夹为废灯泡灯心，观察酒精灯未点燃时灯泡能否发光？点燃酒精灯给灯心加热，当玻璃处于红炽状态时，灯泡能否发光？
分析、归纳：玻璃在通常情况下是绝缘体，当受热达到红炽状态时变成导体，表明导体和绝缘体之间_________（有/没有）绝对界限。
活动四：登陆网站，查阅资料，了解半导体材料的特点、应用、发展及对社会的影响。
四、教学模式
本节宜采用以科学探究为主阅读为辅的教学模式。
五、作业设计与处理
三“W”中第1题可安插到课堂实验中完成；
第2、3、4题课后独立完成，由于条件有限，有的要上网查阅的资料，我们老师要查好后再印发给学生，要知道知识的积累重在平时。
第二节 变 阻 器
一、教材分析
重点、难点剖析
1．滑动变阻器的原理
从决定电阻大小的因素看可以通过改变长度、横截面积、材料、温度来改变电阻大小，但是从实际操作来考虑，改变长度简便可行，只要利用一个滑动头在电阻线上移动即可改变电阻线连入电路的长度，从而改变电阻大小。学习中应注意将实物、结构示意图、电路符号进行对照（图14-8）。例如：三个图中标①的部分都代表电阻线，②表示金属棒，③为金属滑片。弄清三种情况连入电路的是电阻线的哪一部分？滑动时连入电路部分的电阻线的长度怎样变？相应的电阻怎样变？
插入式电阻箱、旋钮式电阻箱与滑动变阻器虽然结构不尽相同，但究其原理都是通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻的。通过比较和对照搞清它们的联系和区别，有利于灵活地应用这些知识分析、解决实际问题。
2．滑动变阻器连入电路时的注意事项
（1）选择合适的变阻器，每变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过它的电流超过最大值，否则会烧坏变阻器。
（2）使用前，使滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。
（3）不管有几个接线柱的滑动变阻器，都采用“一上一下”的接线方法。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中，即上面、下面的两个接线柱中各选一个连入电路。计有四种接法：A、C，A、D，B、C，B、D。从图14-9中可以看出，接A、C和A、D时，都是将滑片P左边的电阻线连入电路。滑动时，相应的长度、电阻、电流的变化均等效；同理，接B、C和B、D时也等效。所以归纳起来，实质就是两种接法，即“左加上”和“右加上”。将“C、D”连入，相当于把变阻器短接，连入部分的电阻为零。而将“A、B”连入，则相当于定值电阻（阻值即为变阻器所标最大阻值），这两种情况都失去了变阻器的作用。
3．怎样判断变阻器滑片滑动时，电路中电阻、电流、电压的变化
（1）根据实际接法确定变阻器的哪一部分电阻线连入电路（滑片P左面部分电阻线或滑片P右面部分电阻线）；
（2）滑片滑动时，连入电路中电阻线的长度怎样变？
（3）根据电阻与长度的关系确定电阻的变化；
（4）根据电阻的定义确定电流的变化。
相反，根据实验要求也可以确定怎样接线。例如：要求滑片向左滑动时，电路中电流变小，问怎样连接？
分析程序：电路中的电流变小→电路中的电阻变大→连入电路的电阻线变长→用“B加上”→B、C或B、D。
4．滑动变阻器、电阻箱的区别
滑动变阻器滑片滑动时，电路中的电阻、电流、电压都连续变化，缺点是无法确定连入电路的阻值，适用于定性研究电路中各物理量之间的变化关系；使用电阻箱虽然只能跳跃式、间断地改变连入电路的电阻，但可以确定变阻器连入电路的电阻值，适用于定量研究电路中各物理量之间的关系。
二、教学目标
1．知识与技能
知道滑动变阻器的构造，能根据需要正确连接滑动变阻器，会用滑动变阻器改变电流。
2．过程与方法
通过仔细观察实物，熟悉滑动变阻器的构造。能将滑动变阻器的实物、电路符号和结构示意图有机联系起来。
通过实验熟悉滑动变阻器的使用。
3．情感、态度与价值观
提出猜想、多动手，在实验中学习变阻器的使用，掌握其规律，建立“实践出真知”的观念。
三、活动帮助
1．课前准备
电源、滑动变阻器、开关、导线、电流表、电阻箱等。
2．活动目的
（1）观察滑动变阻器的组成。
（2）探究变阻器的使用。
（3）了解电阻箱、电位器等不同的变阻 。
3．方法点拨
活动一：
（1）观察变阻器的组成
观察图14-10中滑动变阻器的构造，对照说明书填写符号对应的名称，画出变阻器的结构示意图和电路符号，掌握实物、结构示意图和电路符号中各部分的对应关系。
①_________；②__________；③___________；④__________；⑤__________；⑥_________；⑦___________。
结构示意图： 电路符号：
（2）观察铭牌上各参数的含义，了解标出的电阻值、电流值是什么意思？
活动二：练习使用变阻器
每次选取变阻器上的两个接线柱，接入图14-11所示电路的M、N之间，按下表列出的内容，缓缓移动滑片，观察灯泡L的亮度和电流表示数的变化情况，填入下表中：
序号 使用的接线柱 滑片移动方向 灯泡亮度的变化 电流表示数的变化
1 A、C 向 左
向 右
2 A、D 向 左
向 右
3 B、C 向 左
向 右
4 B、D 向 左
向 右
5 C、D 向 左
向 右
6 A、B 向 左
向 右
分析、归纳：
（1）要控制电路中的电流大小，滑动变阻器有哪四种接法？
____________________；其中接____________和____________等效，____________和__________等效。
（2）接__________和___________时都不能改变电阻及电流大小，其中接_________时，变阻器接入电路部分的电阻为零；接__________进，变阻器接入电路部分的电阻为最大值。
（3）滑动变阻器是靠改变连入电路部分的_______________改变电阻的。
（4）滑动变阻器的作用是______________________________________。
（5）滑动变阻器的连接方法是_______________。
（6）当电路中接入变阻器后，在闭合开关前，变阻器的滑片P应调节到什么位置较好？为什么？
活动三：研究其他变阻器
（1）观察图14-12所示插孔式电阻箱，对照说明书，了解其原理和使用方法。
分析、归纳：使用插孔式电阻箱时，
①插入铜塞，铜块下面的电阻器被______________，电流从_________上通过；
②拔出铜塞，电流通过铜块下的_________________________；
③连入电路的总电阻等于未插入铜塞的电阻器的阻值之_________。
④图示状态，电阻箱连入电路的阻值为_________Ω。
（2）观察图14-13所示旋钮式电阻箱，对照说明书，了解其原理及使用方法。
分析、归纳：使用旋钮式电阻箱时，
①调节该电阻箱面板上的四个旋钮，可以得到________Ω范围内任何整数电阻值；
②图示状态，A、B间的电阻值为_______Ω。
（3）其他变阻器（图14-14）
通过阅读说明书，查阅相关资料，向老师和家长请教，了解各种电位器的使用及在日常生活中的应用。
四、教学模式
本节宜采用以科学探究为主讲授为辅的教学模式
五、作业设计与处理
三“W”中的第1题，让学生自己动手做实验完成，初步掌握“替代法”的科学探究的方法，第2题自己分析学着说原理，第3题登网查阅可仍用第一节的处理模式。
第三节 欧 姆 定 律
一、教材分析
重点、难点剖析
1．欧姆定律的研究方法——控制变量法。欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系，由于电流大小与电压、电阻都有关，所以研究步骤分为两步：先保持电阻不变，单独研究电流随电压的变化；然后保持电压不变，单独研究电流随电阻的变化。这种研究方法就是控制变量法，是物理学中研究多个物理量之间相互关系的一种常用方法，其一般步骤为：
（1）明确研究的问题中涉及到哪些物理量，哪些物理量的变化是独立的（欧姆定律实验中的U、R，数学上称为自变量），哪个物理量是受牵连的（欧姆定律实验中的I，数学上称为因变量），并把这个量作为研究对象。
（2）逐一研究这个物理量跟其他自变量的单一关系，研究时要使其余自变量保持不变。
（3）然后把这些单一关系综合起来。
2．欧姆定律是实验定律，是在一定的条件下得出的，因此欧姆定律有它的适用范围，弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题。
3．欧姆定律是电学中的一个重要规律，是电路计算的主要依据，它既适用于一个导体，也适用于整个串、并联电路，运用时要注意电流、电压和电阻三者之间的对应关系，即要求某段电路的电流，就要用这段电路两端的电压和这段电路相应的电阻。
4．数学工具在物理学中有很多功能，用公式表达物理概念和规律是其中的一项重要功能，非常准确和简洁。在学习中必须理解公式丰富的内涵，理解公式的物理意义。I=U/R是欧姆定律的基本公式，该式说明：U和R是“因”，I是“果”。I是由U、R决定的。至于欧姆定律的变换式：U=IR和R=U/I并不反映物理规律，只用于数学计算。例如公式R=U/I，它可以用来量度电阻的大小，但并不表示“导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟它的电流成反比”。事实上，对于一个确定的导体，两端的电压增加到原来的几倍，通过导体中的电流同样增加到原来的几倍，而它们的比值是不变的。这个比值即导体的电阻，它是导体本身的一种性质，它的大小只跟长度、横截面积、材料和温度有关，跟有无电压、有无电流、电压大小、电流大小均无关。同样对于公式U=IR，也不能理解成导体两端的电压跟导体中的电流成正比，因为电压改变是“原因”，电流变化是“结果”，两者不能颠倒。
二、教学目标
1．知识与技能
理解欧姆定律的内容和公式，能熟练运用欧姆定律的公式及其变换式，分析、解决简单的电路问题。
2．过程与方法
利用控制变量法通过实验探究电路中的电流与电压和电阻的关系，得出欧姆定律的内容、公式、单位及变换式。
3．情感、态度与价值观
结合介绍欧姆定律的研究过程，培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神，经受一次科学思维方法的训练，体会科学家为解决这一问题所付出的艰辛劳动，以及科学家对物理学发展的推动作用，充分认识到科学攻关的艰巨性、科学方法的重要性、科学精神的可贵性。
三、活动帮助
1．课前准备
电源、不同阻值的电阻器、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。
2．活动目的
利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
3．方法点拨
活动一：
（1）猜想与假设
从“电压是形成电流的原因”和“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”，你认为通过导体的电流与电压、电阻有什么关系？
（2）议一议
要研究电流与电压、电阻之间的关系，应该用什么方法来进行研究？
②采用图14-15所示实验电路进行研究时，电流表、电压表、滑动变阻器分别起什么作用？
③怎样研究电阻R不变时电压对电流的影响？实验中怎样改变电阻R两端的电压？
④怎样研究电阻对电流的影响？当你换上不同阻值的定值电阻时，怎样保持电压不变？
（3）做一做：按图14-16所示将器材连接成实验电路，然后按下列程序进行。
保持电阻不变，研究电流随电压的变化。
保持电阻R不变（如用5Ω或10Ω的电阻器），调节滑动变阻器，使电压成整数倍增加，观察电流的变化。将每次电压和电流值记入表一中。
表一 R=_________Ω
实 验 次 数 U/V I/A
1
2
3
保持电压不变，研究电流随电阻的变化。
先后将不同阻值的电阻接入电路，然后调节滑动变阻器，保持电阻R两端的电压不变，观察电流随电阻的变化。将每次的电阻、电流值记入表二中。
表二 U=_________V
实 验 次 数 R/Ω I/A
1
2
3
（4）讨论与交流
分析表一数据，你得到的结论是____________________；
分析表一数据，你得到的结论是____________________；
综合两部分实验结果，得到的结论是___________________________
______________________________________；
在方格纸上画出U-I图线，你有什么发现？
上述实验结论是_______国物理学家__________定律，数学表达式：
I=_________。
活动二：通过讨论、交流
欧姆定律反映了通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的定量关系，知道了其中两个量，就可以求出第三个量。欧姆定律有哪些变换式？利用欧姆定律可以求出哪些物理量？利用它来解题时，应注意哪些问题？
让学生阅读P.119信息库中“欧姆定律”了解物理学史。
四、教学模式
本节宜采用以科学探究为主，阅读训练为辅的教学模式。
五、作业设计与处理
“欧姆定律”这一节习题较多，建议老师要加两节习题课。
第四节 欧姆定律的应用
一、教材分析
重点、难点剖析
1．伏安法测电阻是一个重要实验，实验中要综合应用多种电学器材，实验前要引导学生重温电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法和注意事项，操作时应以严谨的态度、细致的操作完成这个实验。
2．按电路图连接实物电路时，要求学生注意按一定顺序，连接过程中，开关应断开，变阻器滑片应处于阻值最大位置。连接电表时，既要注意“+”、“-”接线柱，又要选择合适的量程。连接完毕要仔细检查，确认无误后再闭合开关。实验中出现故障，应立即断开开关，查找原因，排除故障。每次读数后，开关要及时断开。实验结束，正确填写实验报告。发现漏记或错误要重新实验，不能马虎了事。
3．在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器起什么作用？又怎样选择电表量程？
由图14-17所示的电路中可以看出，当滑片P位于A端时（相当于未接入变阻器），电路中的电流I=U/R，在R待测的情况下，I有可能超过电流表的量程而导致电流表被烧毁。当连接变阻器后，变阻器与R串联，电路中的电流I’=U（R’+R）至于量程的选择，一般可以通过了解各元件的规格，利用有关规律进行估算，如图示14-17电路中，若电源由两节干电池串联而成，估计待测电阻的阻值约为10Ω，则待测电阻两端的最大电压为3V，电路中最大电流（滑片P位于A端）为I=U/R=3V/10Ω=0.3A，即电流表应选0~0.6A量程，电压表则选0~3V量程。当电路中某些用电器规格不详，如本题中待测电阻阻值无法估计的情况下，则应遵循接线头试触最大量程的原则，然后根据指针偏转情况确定合适的量程。
4．实验中出现故障是常有的事，要根据电路中出现的各种反常现象，例如灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数等于电源电压、指针反向偏转等，分析出现这些反常现象的各种可能原因，然后再根据实验中其他情况或电表检测结果进行综合分析，逐个排除，确定故障所在。
电路故障判断是电学学习和电学实验中的一个难点，除了掌握基本概念和基本规律外，在物理实验中多动手、多观察，遇到故障多思考，养成分析、推理的习惯，才能在实践中提高能力。
二、教学目标
1．知识与技能
理解伏安法测电阻的原理。
会用电压表、电流表测定值电阻和小灯泡的电阻值。
会推导串、并联电路的总电阻。
2．过程与方法
通过欧姆定律的变换式R=U/I领悟测量未知电阻的实验方法，根据实验原理制订方案、设计电路、选择器材、拟定步骤，能利用伏安法正确测量定值电阻和小灯泡的电阻值。
3．情感、态度与价值观
通过测电阻的过程，加深对“研究物理学的主要方法是观察与实验”的理解。通过实验既有利于对所学物理知识的理解，又有利于培养自己动手实践和解决实际问题的能力。
三、活动帮助
1．课前准备
直流电源、电流表、电压表、开关、未知阻值的定值电阻、小灯泡、滑动变阻器和导线等。
2．活动目的
利用伏安法测量定值电阻和小灯泡在不同电压下的阻值。
3．方法点拨
活动一：测量定值电阻的阻值
首先引导学生回答
（1）什么叫伏安法？__________________________________________
__________________________________。
（2）原理是：__________________________________________________
_________________________________________________________。
（3）器材：___________________________________________________
_______________________________________________。
（4）根据实验原理，画出实验电路图，指出各元件的作用：_____________
______________________________________________________________。
（5）根据电路图将图14-18所示元件连接成实验电路。
（6）实验步骤：________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（7）将实验数据记录在下表中，算出电阻阻值。
实 验 次 数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
所测电阻的平均值R=___________
活动二“测量小灯泡的电阻
实验设计：
（1）画出实验电路；
（2）拟定实验步骤；
（3）将实验数据记录在下表中，算出在不同电压下小灯泡的电阻值。
实 验 次 数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
思考：同一灯泡在较低的电压下测得的电阻值与在较高的电压下测得的电阻值是否相等？哪一个较大？产生差异的原因可能是什么？
活动三：实验法测量串联、并联电路的总电阻
（1）设串联的电阻为R1和R2，总电阻为R总，按图14-19所示电路连接实验电路，闭合开关，用电压表测出R1和R2串联后两端的总电压U总，用电流表测出串联电路的总电流I总，根据欧姆定律的变换式R总=U总/I总算出R1和R2串联后的总电阻R总。
将R总的阻值与R1和R2的值比较，看看R总与R1和R2有怎样的关系？
结论：R总______，表明串联电路的总电阻等于_________。
接着指导学生完成P.120信息库中“推导并联电路总电阻”。
（2）设并联的电阻为R1和R2，总电阻为R总，按图14-20所示电路连接实验电路，闭合开关，用电压表测出并联电路的总电压U总，用电流表测出并联电路的总电流I总，根据欧姆定律的变换式R总=U总/I总，算出R1和R2的值比较，看看R总与R1和R2有怎样的关系？
结论：1/R总=_____________；
表明并联电路的总电阻的倒数等于_______________
_______________________________。
用实验法测出的总电阻值检验理论推导出来的串、并联电路的总电阻的公式是否正确？进而说明推导是一种重要的思维方法。从某个或某些物理规律出发，通过数学公式的逻辑推导，可以得到更多的结论，但是，经过推导出来的结论必须经过实践的检验。在应用这些推论解题时，还必须注意它的适用条件。
四、教学模式
本节宜采用以实验为主，讲授为辅的教学模式。
五、作业设计与处理
三“W”中的第1题可安排在活动14.6活动中完成，第2题在老师指导下学生完成。
综合实践活动
设计和制作一个模拟的调光电灯
一、教材分析
重点、难点剖析
1．设计简单电路的步骤和注意事项
（1）明确目的要求（为了解决什么问题而设计电路）；
（2）根据目的要求和所给条件设计电路；
（3）运用学过的知识，对设计的电路进行讨论，说明这个电路能否解决问题；
拟定实验步骤，进行实验验证。
2．对于一个实际问题，解决的方案往往不止一个，对设计方案应注意比较：是否简单、易行，有无隐患等。
二、教学目标
1．知识与技能
会根据要求设计简单电路，通过对简单电路的计算，进一步理解欧姆定律以及串、并联电路的特点。
2．过程与方法
通过用新方法测电阻和制作简易调光灯，了解简单电路的设计、计算的方法和步骤、思路和程序。
3．情感、态度与价值观
学习的目的是为了应用，在实践中加深对电学知识的理解，增强理论联系实际、；边讨论边动手的能力。
三、活动帮助
课前准备
一只电阻值看不清楚的电阻器、电源、电流表、电压表、开关、一只阻值已知的电阻器R0、导线若干。
活动目的
（1）测电阻Rx；
（2）设计可调光台灯。
方法点拨
活动一：新方法测电阻
有一只电阻值看不清楚的电阻器Rx，我们要测出它的电阻值，但手边只有电池组、电压表、关开、阻值已知为R0的电阻器和几根导线，请你设计一个电路，测定Rx的阻值。
（1）设计电路图如图14-21所示。
（2）论证：因为没有电流表，就不能用伏安法测，但是我们可以将R0与Rx串联，用电压表测出R0两端的电压，算出通过R0的电流，由于串联，即可得到通过Rx中的电流。再设法用电压表测出Rx两端的电压，即可利用欧姆定律算出Rx。
（3）步骤：①按设计电路图将Rx与R0串联接入电路中；
②用电压表先后测出R0和Rx两端的电压U0和Ux；
③表达式Rx=Ux/Ix=___________。
思考：如果没有电压表，只有一只电流表和一只阻值已知为R0的电阻器，能否测出Rx的阻值？画出电路图，拟出实验步骤，加以论证，写出Rx的表达 。
活动二：设计简易调光灯
（1）用小木板、图钉、薄铁片、细铜丝、小木夹等按图14-22中所画的样子制作一个电池夹和一只小灯座。然后用小刀将铅笔剖成两半，留下附着铅笔心的那一半。在铅笔心的一端接一根据导线（用细线绑紧或用胶布粘住）。找一小段铜线，在铅笔上绕几圈，做成一个能在铅笔上滑动的铜环，这样就做成了一个滑动变阻器。参照图示用导线把电池、小灯泡和自制的变阻器连接起来，观察铜环在铅笔上滑动时小灯泡亮度的变化。注意：在用一节干电池的情况下，要选用标有1.2V的小灯泡。
（2）如图14-23所示是一种家用调光灯电路，它是利用一只“220V 40W”灯泡和三只阻值不同的电阻器，通过一个单刀多掷开关来实现调节的，电源电压为220V，灯L的电阻RL=1100Ω，R1=R2=R3=200Ω，请你利用欧姆定律和串、并联电路的知识分析，当开关S从接触点1依次转到接触点4的过程中通过灯泡的电流、电压怎样变化？实际做做看，观察灯泡亮度怎样变化？
同样是调光灯，请分析上述两种情况下，灯泡的发光情况有什么区别？
活动三：自制一个断路检测器
为了增加节日气氛，小明将35只6.3V的小彩灯串联后接到了220V照明电路中，灯泡正常发光。突然有一只小彩灯断丝造成所有的灯都熄灭。老师交给同学们四种器材：一根导线、一只电流表、一只电压表、一只相同规格的小彩灯。以这些器材作为断路检测器，请你利用其中任何一种器材，激励学生充分发挥自己的聪明才智，提出检测方案，找出断丝灯泡。
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