苏科版九年级上册 物理 教案 14.4欧姆定律的应用

苏科版九年级物理上册
第十四章
第四节
欧姆定律的应用
教学设计
【设计思路】
用伏安法测电阻属于欧姆定律变换式的具体应用，对于加深学生欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用，同时又给学生提供了综合使用初中常用电学器材的机会，有利于提高学生的实验操作能力。本节课分为四个部分：第一部分提出“如何测量一个定值电阻的阻值”问题后，由学生设计实验，通过交流和讨论发现，应该用有滑动变阻器的电路图进行实验，好处是可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差，在此基础上进一步思考并设计出实验表格；第二部分准备需要哪些器材，思考实物电路图如何连接，并根据实物电路图说出实验中应注意的事项，为下面的实验做好准备；第三部分学生分组实验，进行定值电阻阻值的测量和小灯泡电阻的测量；第四部分对实验数据进行分析，讨论为什么电阻两端的电压变了，通过它的电流也变了，电阻几乎没变？而小灯泡的阻值变化却比较大？最终分析归纳出小灯泡电阻随温度而变化，所以不能求平均值。把两个实验进行对比分析，加深学生对电阻概念的理解。
【学情分析】
1.初中学生好奇心强，尤其对电学部分感觉更好奇，而且多数孩子动手能力较强，喜欢
连接电路，感受成功的喜悦。
2.在本节课学习之前，学生对电流、电压、电阻三者的关系及对电源、开关、电流表、
电压表、滑动变阻器的作用已经有了清晰的认识，并学会了用电流表测电流，用电压表测电压。这都为本节“伏安法测电阻”的实验打下了基础。
【教材分析】：
在初中物理教学中，伏安法测电阻是电学中的一种基本测量，是欧姆定律变换式的具体应用，也是初中物理最重要的一个实验。对于加深学生对欧姆定律和电阻概念的理解有重要的作用，有利于提高学生动手操作的能力。教材从理论上推导出电阻的计算公式，由此可以引导学生如何选择实验器材、设计实验电路图，设计实验表格。本节课对学生实验操作能力的培养很重要，因此，怎样让学生理解实验、学会实验、做好实验，真正掌握实验所包含的物理要领和实验技能，是本节课的重点。
【教学目标】
1．知识与技能：
（1）了解伏安法测电阻的原理，会用伏安法测电阻，加深对电阻概念的理解。
（2）能正确画出伏安法测电阻的电路图，并按电路图连接实物电路。
（3）理解小电灯的电阻随温度的升高而增大。
2．过程与方法：
设计实验电路图，并且比较各个电路图的优缺点，从而确定本实验的电路图。
3．情感、态度与价值观：
激发学生积极参与实验的热情，产生探测未知电阻阻值的欲望，积极动手操作，培养学生严肃认真、实事求是做好实验的科学态度，感受用物理知识成功解决问题的喜悦。
【教学重点、难点】
重点：设计实验电路和表格，会对实验数据进行处理和分析。
难点：电路故障的排除、分析灯丝电阻受温度的影响。
【实验器材】
每组配备：干电池两节，电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件，待测电阻一只，导线若干，小灯泡（2.5V）。
【教学过程】
引入新课：
复习回忆：欧姆定律的内容和表达式？(学生回答)
提问：出示一个未知电阻，思考：如何测量它的电阻值？
板书：
第四节
欧姆定律的应用——测电阻
一、测量电阻的方法
1.设计实验：
（1）师：同学们想一想，你如何测量未知电阻的阻值？
答：用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过它的电流。
(2)
问：该实验的原理是什么？
（板书：实验原理）
答：根据欧姆定律的变形公式计算出它的电阻。
(3)
问：根据同学所说的方法，你们能否设计出实验电路图？
（板书：实验电路）
学生设计电路，教师巡视，叫一名学生上黑板画电路图，师生共同评价。
师：这是同学们设计的电路图，我们一起来分析一下，哪幅电路图更好一些，好在哪里。（提醒：实验中总是有误差的，为了减小误差，我们应该怎么办？）
思考：实验中滑动变阻器起到什么作用？
学生回答：①保护电路
②改变待测电阻两端的电压和通过它的电流，多次测量取平均植，减小误差。
2.实验准备
（1）需要哪些实验器材？(板书：实验器材)
干电池2节、电流表、电压表、待测电阻R
、滑动变阻器、开关、导线若干
各组检查实验器材，认清哪个元件是待测定值电阻Rx。
（2）设计表格
（
板书：设计表格）
提醒：要测哪些物理量？计算什么？表格需要设计几列几行？
学生设计，教师巡视，强调表格的规范，并让学生完善自己设计的表格。
问：三次测量的平均值放哪里？（引导学生在表格后加一列平均值，为了计算方便，可以调节电路中的电流为整数值。）
（设计实验表格）
实验次数
电压
U/
V
电流
I/
A
电阻
R/
Ω
电阻平均值
R/
Ω
1
2
3
（3）连接实物图（根据所设计的电路图连接）
师：请一位同学到黑板上将电路图连成实物图，其他同学在下面观察是否正确，若有错误的地方，请同学们纠正。
（4）实验注意事项
师：请同学们说一说，实验中要注意哪些方面？
学生进行讨论，相互补充回答，师生共同总结实验的注意事项：
①
连接电路时开关应该断开
②
滑动变阻器应该“一上一下”接，闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最大处
③
电流表，电压表的量程选择
（5）这个实验需要哪些步骤？
板书：实验步骤（学生回答，共同小结）
①
按电路图连接实物电路，连接电路时开关应是断开状态。
滑动变阻器的滑片要放在最大阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连
接正确。电压表使用0～3伏量程，电流表用“试触法”确定量程。
②
检查电路连接无误后，闭合开关；调节滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，
记录三组电压表、电流表的示数在表格中。
③
根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差，算出电阻
的平均值，作为被测电阻的阻值。
④
实验要求：积极动手，按要求操作，记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕
要整理好仪器。
二、实验探究（伏安法测电阻）
学生分组进行实验，分别测出未知电阻和小灯泡的电阻，教师巡视，指出学生在操作中有问题的地方，及时指导。
【分析与讨论】
1.把学生写在黑板上的数据进行分析处理，发现定值电阻的测量结果很接近但又不
完全相同，这是为什么？
生回答：实验本身存在误差（仪器读数）
分析：为什么电阻两端的电压变了，通过它的电流也变了，电阻几乎没变？
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化。
2.为什么小灯泡阻值变化比较大？这似乎与刚才的实验结论有些矛盾，这是为什么？
分析：小电灯的灯丝是利用电流的热效应进行工作的，电灯越亮，灯丝的温度就
越高，电阻随温度的升高而增大。
3.小电灯的灯丝电阻随温度的升高而增大，那么求小电灯阻值的平均值是否有意义？
表格中还有必要写平均值吗？
归纳：灯泡电阻不能求平均值。
师生共同得出结论，检查仪器是否收拾好，按要求摆放整齐。
三、课堂小结
师：通过这节课，我们懂得了如何去测量一个未知电阻的阻值和小电灯的电阻，并且根据所测出的实验数据机进行分析比较，得出了电阻是导体本身的一种性质，它会随温度的升高而增大。
四、布置作业：完成本节实验报告及【导学案】习题。
【板书设计】
四、欧姆定律的应用
一、
“伏安法”测电阻
1.
原理：R=u/I
2.
电路图：
3.
数据记录：
实验
次数
U/
V
I/A
R/Ω
1
2
3
表一
表二
实验次数
电压
U/
V
电流
I/
A
电阻
R/
Ω
电阻平均值
R/
Ω
1
2
3
【教学反思】
本节课是欧姆定律的巩固和提高，课前通过复习回忆欧姆定律的内容和公式、单位，进一步强化学生对欧姆定律的理解，并提出问题：如何测量一个未知电阻的阻值，引导学生思考讨论，打开学生思维探究的大门，通过思考讨论设计测量电阻的方法。在本节课的教学中，主要是让学生学会利用电流表、电压表测量未知电阻的阻值和小灯泡的电阻，通过两个实验的对比，让学生自己发现问题，通过交流与论证，得出电阻是导体本身的一种性质，对于钨丝来说，电阻随温度变化的影响很大，从而突破本节课的教学难点。学生在测量小灯泡的电阻实验时，由于思维定势，对测得数据表示怀疑，所以有些学生在更改实验数据，让三次数据几乎接近，在此提醒学生严肃认真，实事求是做好实验数据的记录，让学生观察灯泡的亮度并用手摸一摸灯泡的温度，小组讨论灯泡电阻不同的原因，从而让学生感受和体验运用物理知识成功解决问题的喜悦，培养学生研究物理问题的科学方法和能力。
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