第3節(jié) 電阻的測量教學(xué)課件 (新版)新人教版

1、第3節(jié)電阻(dinz)的測量共三十六頁本節(jié)內(nèi)容是歐姆定律的重要應(yīng)用，同時(shí)綜合電流表、電壓表，滑動(dòng)變阻器的使用，是重要的電學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。教材中通過設(shè)計(jì)“想想議議”引導(dǎo)學(xué)生理解測量原理，通過電路圖及注意事項(xiàng)的提示(tsh)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)案，通過對測量結(jié)果的分析，幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，理解溫度對金屬導(dǎo)體電阻的影響。根據(jù)課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，掌握正確的測量和操作方法是本節(jié)的重點(diǎn)。教材(jioci)分析共三十六頁設(shè)計(jì)(shj)意圖充分發(fā)揮學(xué)生的主體(zht)地位，引導(dǎo)學(xué)生按照探究的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、步驟設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析，教師僅僅充當(dāng)引導(dǎo)者和評估的組織者，通過小組討論、相互交流、相互檢查發(fā)現(xiàn)

2、問題、解決問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。共三十六頁學(xué)情分析(fnx)伏安法測電阻是電學(xué)中的一種基本測量，屬歐姆定律變換式的具體應(yīng)用，對于加深理解歐姆定律和電阻概念有重要的作用，同時(shí)又給學(xué)生提供初中常用電學(xué)器材(qci)綜合使用的機(jī)會，有利于提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。根據(jù)電路圖進(jìn)行實(shí)物連接線、排除接線中的故障是難點(diǎn)所在。共三十六頁教學(xué)(jio xu)目標(biāo)知識與技能1能夠應(yīng)用歐姆定律學(xué)習(xí)一種測量電阻的方法。2進(jìn)一步掌握電壓表、電流表的使用方法及規(guī)則。3通過(tnggu)使用滑動(dòng)變阻器，進(jìn)一步理解滑動(dòng)變阻器在電路中的作用，鞏固對滑動(dòng)變阻器的正確使用方法的理解。過程與方法

3、1通過教師與學(xué)生的雙邊活動(dòng)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，以及對信息的綜合分析能力。2通過學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題選擇儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制訂實(shí)驗(yàn)操作方案等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α９踩撝攸c(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)(zhngdin)利用電流表、電壓表測電阻。難點(diǎn)自行設(shè)計(jì)科學(xué)的、完整的實(shí)驗(yàn)操作方案。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程二、新課教學(xué)1實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)師：同學(xué)們面前的小燈泡是我們在實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)時(shí)常用(chn yn)到的，如果我們想知道這種燈泡的電阻是多大，怎么辦？生：用電壓表測電壓值，用電流表測出電流的值，再根據(jù)RU/I計(jì)算電阻。師：很好，請大家畫出

4、測量小燈泡的電壓和電流的電路圖，然后互相交流，看自己的想法有沒有和別的同學(xué)不一樣。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程(請一位同學(xué)將自己設(shè)計(jì)的電路圖畫在黑板上。教師巡視)師：為什么要在電路中接入變阻器呢？生：變阻器能改變電路中的電流。師：用電流表和電壓表測出小燈泡中的電流和燈兩端的電壓就可以計(jì)算燈泡電阻。為什么還要改變電路中的電流，改變電路中的電流有什么用呢？共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程引導(dǎo)學(xué)生分析：前一個(gè)電路只能測一個(gè)電流值和電壓(diny)值，而后一個(gè)電路中，利用滑動(dòng)變阻器通過改變接入電路中電阻的大小改變電路中的電流。由于燈泡的電阻一般不變，這樣根據(jù)歐姆定律變形式UIR，電流改變時(shí)，燈

5、泡兩端的電壓也會改變。因此，就可以測出幾組不同的電流值和對應(yīng)的電壓值。生：小燈泡的電阻值是不變的，測出一次計(jì)算就可以了，為什么非要測幾組不同的值，這樣做有什么意義呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：在實(shí)驗(yàn)中，多測幾組不同的電流和相應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)，就可以得到多個(gè)電阻的測量值，從而可以通過取平均值的方法，去掉測量過程中可能出現(xiàn)的偶然誤差，提高物理量的測量精確度?！岸啻螠y量求平均值”，這是我們在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要用到的方法，因此電路中連入變阻器是十分必要的。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程師：大家說，變阻器的作用是什么？生：改變電路中的電流，從而改變燈泡兩端的電壓(以進(jìn)行多次測量)。多次測量，減小測量誤差。師：現(xiàn)在同學(xué)

6、們可以根據(jù)自己的設(shè)想，選擇實(shí)驗(yàn)器材，看準(zhǔn)備的器材夠不夠，然后設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，自己連接電路，暫時(shí)不要閉合開關(guān)，等檢查(jinch)確保無誤后才閉合開關(guān)。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程2實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)教師根據(jù)情況提醒學(xué)生：(1)在連接電路的過程中開關(guān)要始終處于斷開狀態(tài)，使用的導(dǎo)線如果導(dǎo)線芯是多股細(xì)銅線，連接時(shí)要先將線頭扭在一起。(示范(shfn)(2)接線前了解器材的規(guī)格，如電源的電壓、電壓表電流表的量程、最小刻度值、滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許通過的最大電流等。(3)觀察電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線處，如果不在，要先請老師調(diào)零?？辞咫娏鞅?、電壓表的正負(fù)接線柱，連接時(shí)不能

7、接反了。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程(4)接線完成后，要檢查電路。組內(nèi)的同學(xué)可以分工協(xié)作，分別畫電路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。(學(xué)生活動(dòng)，教師巡視)指導(dǎo)同學(xué)們完成各自獨(dú)立的任務(wù)后，組內(nèi)同學(xué)可以互相交流、檢查，集中大家的智慧，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路連接，完善實(shí)驗(yàn)步驟。師：合上開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該在什么位置(wi zhi)上？生：滑片應(yīng)該在滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置上。師：為什么要這樣做？生：變阻器滑片先在阻值最大的位置上，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)電路中的電流最小，可以保護(hù)電流表和其他部分。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程師：所以(suy)滑動(dòng)變阻器還可以限制電路中的電流，起到保護(hù)電路的作用?，F(xiàn)在請

8、大家來關(guān)注小燈泡。小燈泡上標(biāo)明的標(biāo)定電壓值是多少？這個(gè)電壓值叫額定電壓，從燈泡的額定電壓值你能想到什么問題？生：(學(xué)生讀出小燈泡的額定電壓值)額定電壓是指小燈泡正常工作的電壓，如在燈泡兩端的電壓應(yīng)該不超過燈泡的額定電壓，這樣才不會損壞小燈泡。師：電壓表測量的是小燈泡兩端電壓，小燈泡兩端電壓的最大值已能根據(jù)燈泡的額定電壓確定，電壓表在量程選擇上同學(xué)們有沒有什么考慮？生：(學(xué)生討論后回答)電壓表能測量的最大值稍微大于小燈泡的額定電壓就可以了。師：(肯定同學(xué)們的回答)根據(jù)燈泡的額定電壓值，同學(xué)們對電源電壓的選擇有沒有什么考慮呢？共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程生：(學(xué)生討論后回答)電源的電壓值應(yīng)該

9、大于小燈泡的額定電壓值，不然的話，燈泡上的電壓就可能達(dá)不到額定電壓。師：在連接電路(dinl)時(shí)，電壓表的量程可以從兩個(gè)方面去考慮，一看電源電壓，二看實(shí)驗(yàn)的要求，這個(gè)實(shí)驗(yàn)電壓表量程大于燈泡的額定電壓即可。電壓表的量程可以根據(jù)已知的電阻來估算電壓表測量的最大電壓，也可以先用大量程的電壓表，如果實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)量程過大，可以再換用小量程的電壓表。如果沒有什么問題，就請同學(xué)們按照我們剛才的討論，調(diào)整你的電源電壓及電壓表的量程，將滑動(dòng)變阻器的滑片放在變阻器阻值最大的位置上。注意變阻器阻值最大的位置不是唯一確定的，要根據(jù)你連接的接線柱的情況來定。大家再仔細(xì)檢查，調(diào)整，確保位置正確。(互相檢查電路連接)共三十六

10、頁教學(xué)(jio xu)過程師：好了嗎？請大家合上開關(guān)，并迅速打開，進(jìn)行試觸，在合上開關(guān)的瞬間，一人觀察電流表，一人觀察電壓表，看有什么情況?？赡芮闆r：電壓表、電流表指針反偏。電壓表、電流表指針偏轉(zhuǎn)角度過大或者過小，或者沒有(mi yu)示數(shù)。燈泡不亮，但是電壓表、電流表有示數(shù)。燈泡很亮，電壓表、電流表指針大幅偏轉(zhuǎn)。組織學(xué)生討論原因及解決辦法。學(xué)生閱讀教材提出的注意事項(xiàng)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析為什么要這樣做。(1)實(shí)驗(yàn)前想好要讓電流變小，滑片如何移動(dòng)，閉合開關(guān)前使電流最小。目的是保護(hù)電路，不至于在操作過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程(2)燈泡兩端的額定電壓是保證(bozhng)小燈泡

11、正常發(fā)光的電壓值，當(dāng)燈泡兩端電壓高于額定電壓值時(shí)，流過小燈泡的電流就會比正常發(fā)光時(shí)的電流值大，這對小燈泡的使用壽命有很大的影響，嚴(yán)重時(shí)會燒壞小燈泡，因此從設(shè)備安全的角度考慮，測量時(shí)要使電壓逐次降低，而不是升高。3學(xué)生實(shí)驗(yàn)測量，教師巡回指導(dǎo)。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程4分析論證、交流。師：通過大家的測量、計(jì)算，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？生：小燈泡兩端的電壓值不同時(shí)，電路中的電流也不同，計(jì)算出的電阻值逐漸減小。師：這樣的結(jié)果說明了什么問題？生：電壓越小，小燈泡的電阻越小。師：前面我們學(xué)習(xí)電阻時(shí)，已經(jīng)知道，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不隨電壓、電流變化，這里小燈泡的電阻為什么變了呢？回憶導(dǎo)體的電阻

12、與哪些因素有關(guān)。教師指出(zh ch)：由于測量時(shí)間過長，燈亮得太久，或者電流大時(shí)，燈絲的溫度也會升高，導(dǎo)致燈泡的電阻發(fā)生變化。_共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程師：現(xiàn)在隨著溫度的變化，電阻變化較大，差值較大，能不能說，導(dǎo)體(dot)的電阻隨著電流(電壓)變化呢？生：不能，金屬導(dǎo)體的電阻隨著溫度變化，溫度升高，電阻值增大。師：那么，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒芮箅娮璧钠骄的?？生：不能，因?yàn)闊艚z的電阻值本身就是個(gè)變化的量，不同的工作狀態(tài)下的電阻值不同，所以不能求平均值來減小誤差。師：前面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們說，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電壓、電流，多次測量減小誤差，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么？生：保護(hù)電

13、路；調(diào)節(jié)燈絲兩端電壓，測量在不同工作狀態(tài)下的電阻值。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程師：如果是測量定值電阻的阻值，能不能求平均值？滑動(dòng)變阻器的作用又是什么呢？生：定值電阻的阻值不變，可以通過多次測量求平均值減小測量誤差，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和調(diào)節(jié)燈絲兩端電壓，多次測量，減小測量誤差。師：同學(xué)們還記得前面探究歐姆定律時(shí)，有同學(xué)提出關(guān)于電壓表接法的問題嗎？教師畫電路圖，請同學(xué)們根據(jù)已學(xué)的知識討論這兩種接法對電阻的測量結(jié)果有什么影響？(提示(tsh)電壓表電流表都有電阻，電壓表電阻極大，電流表電阻極小)共三十六頁教師引導(dǎo)學(xué)生分析。甲圖，由于電壓表中也有微弱電流，所以電流表示數(shù)比電阻中的實(shí)際電

14、流稍大，導(dǎo)致電阻的測量值比真實(shí)值偏小。乙圖，由于電流表兩端(lin dun)也有較小的電壓，所以電壓表示數(shù)比電阻兩端的實(shí)際電壓稍大，導(dǎo)致電阻的測量值比真實(shí)值偏大。同學(xué)們整理儀器，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁三、典型例題例1在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)原理是什么？(2)實(shí)驗(yàn)中需要測哪些物理量？(3)寫好待測電阻的計(jì)算式。(4)實(shí)驗(yàn)中怎樣改變(gibin)待測電阻兩端的電壓？(5)圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，其中有幾處錯(cuò)誤，各錯(cuò)在何處？(6)請你畫出正確的電路圖教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁解析(ji x)本題考查的知識點(diǎn)是伏安法測電阻。解題關(guān)鍵是要弄清伏安法測電

15、阻實(shí)驗(yàn)的以下幾點(diǎn)：a實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律的變形式：RU/I。b實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)物連接圖。c弄清滑動(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路；二是多次測量求出電阻的平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差。d正確分析滑動(dòng)變阻器對電路的控制作用。e正確記錄電流表、電壓表的值。f根據(jù)RU/I，分別求出R1、R2、R3及R的平均值，本題考查的問題較多較細(xì)，易出現(xiàn)解答不全的錯(cuò)誤。教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁(1)伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律RU/I。(2)被測的物理量是待測電阻兩端的電壓U和通過待測電阻的電流I。(3)由歐姆定律的變形公式RU/I可以計(jì)算出待測電阻的阻值。(4)實(shí)驗(yàn)中是利用滑動(dòng)變阻器來改變通過待測電阻的電流從而改變

16、加在它兩端的電壓值。(5)圖中有兩處錯(cuò)誤(cuw)：一是電流表和電壓表的位置接錯(cuò)了，二是缺少滑動(dòng)變阻器。(6)正確的電路圖如圖乙。教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁例2一個(gè)電燈泡，在室溫下用伏安法測一次電阻，在正常工作時(shí)再用伏安法測一次電阻，后一次測得的阻值比前一次測得的阻值大10倍以上，造成這種差異的原因是()A兩次測量加在燈泡兩端的電壓不同B兩次測量通過燈泡電流(dinli)不同C兩次測量燈絲溫度不同D兩次測量室內(nèi)溫度不同答案C教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁例3現(xiàn)有電壓不變的電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)和待測電阻Rx各一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)(lin )，導(dǎo)線若干。請按

17、要求畫出三種測Rx阻值的不同方案的電路圖。要求：(1)每種電路圖只允許任選電流表、電壓表其中之一。(2)在同一電路中，電表的位置不動(dòng)。解析本題用于考查的知識點(diǎn)是電流表和電壓表測電阻及歐姆定律的應(yīng)用。合理的方案應(yīng)滿足既能測出電流值，又能測出電壓值(或間接的測出)，只有這樣才可以用RxU/I求出未知電阻的阻值。教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡：額定電壓_V。電壓表：量程(lingchng)_；電流表：量程(lingchng)_。滑動(dòng)變阻器：最大阻值_，允許通過的最大電流_；電源：_V；開關(guān)、導(dǎo)線若干。共三十六頁教學(xué)(jio

18、 xu)過程實(shí)驗(yàn)步驟：1按電路圖連接實(shí)物電路。連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，大致估計(jì)電流表、電壓表測量的最大電流值和最大電壓值，選擇合適的量程接入，如不能估計(jì)，則要選擇量程較大的接線柱接入。2檢查電路無誤后，將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置。3合上開關(guān)，并迅速斷開開關(guān)(試觸)，在開關(guān)合上的瞬間觀察電流表、電壓表指針的變化，判斷(pndun)電表連接是否正確(有無接反)，電流表、電壓表量程連接是否合適(量程大，還是小)。4根據(jù)試觸的情況，調(diào)整電流表、電壓表接入電路的量程，確保電壓表、電流表連接正確。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程5合上開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。改變被測小燈泡兩端的電壓

19、，測出通過(tnggu)小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，分別記下5組對應(yīng)的電流和電壓的數(shù)值，將測量的電流和對應(yīng)的電壓值，填入數(shù)據(jù)表格對應(yīng)的空格內(nèi)。注意：在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片測量時(shí)，應(yīng)先將滑片移在小燈泡額定電壓值的位置上，先測出額定電壓對應(yīng)的電流值，再使小燈泡兩端的電壓逐次降低，測出對應(yīng)的電壓和電流值(弄清楚如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片可以使其電阻值增大或減小)。在讀取電流表、電壓表數(shù)值時(shí)，要先弄清楚電流表、電壓表接入電路的量程以及該量程下每一大格、每一小格代表的數(shù)值。讀數(shù)時(shí)，眼睛正對刻度線，確保讀數(shù)正確。共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U(V)電流I(A)電阻R()燈泡亮度1正常發(fā)光2較暗3暗4微弱發(fā)光5燈絲暗紅共三十六頁教學(xué)(jio xu)過程分析與論證：計(jì)算電阻，作出IU圖象。評估與交流：誤差來源(讀數(shù)、量程選擇(xunz)、接觸電阻、溫度等)。五、作業(yè)設(shè)計(jì)見練闖考第61頁課內(nèi)精練共三十六頁教