初中物理第三節(jié) 測量小燈泡的電阻教案

1、Word文檔 初中物理第三節(jié) 測量小燈泡的電阻教案 教學目標 一、學問與技能 1.應用歐姆定律學習一種測量電阻的方法。 2.會同時使用電壓表和電流表，了結(jié)鎢的電阻特性。 二、過程和方法 通過測量小燈泡的電阻，了解歐姆定律的應用。 三、情感、態(tài)度與價值觀 試驗電路的設計、連接以及測量過程中的愛好培育。 教學重點：利用電流表、 電壓表測小燈泡 的電阻。 教學難點：自行設計科學的、完整的試驗操作方案。 教學預備： ( 同學可 2 人或 4 人一組 ) 干電池組（帶盒）或同學電源、電壓表、電流表、小燈泡（帶座）、開關、滑動變阻器、導線若干。 . 教學過程 一、引入新課 同學們已經(jīng)學習了歐姆定律，并已能

2、用歐姆定律的公式做一些簡潔的計算，現(xiàn)在請同學們看這樣的題目。 用電壓表測出一段導體兩端的電壓是 7.2 V ，用電流表測出通過這段導體的電流為 0.4 A，這段導體的電阻是多少？ 同學們練習，兩個同學板演。 解：依據(jù)歐姆定律得 （此題目是上節(jié)課歐姆定律公式的鞏固應用，并且有同類型的例題 . 老師對同學的演算可以不做過多的講評，直接關注其變形公式。） 歐姆定律可變形為，可不行以說導體的電阻 R與導體兩端電壓成正比，而與通過導體的電流成反比？也就是說，加在導體兩端的電壓越高，導體的電阻 R就會越大；通過導體的電流越大，導體的電阻就會越??？同學通過對“電阻”一節(jié)的學習及課后探究已有所理解。 電阻是物

3、質(zhì)本身的性質(zhì)，是由導體本身的因素打算的，和導體兩端是否有電壓，電壓多高，以及導體中是否有電流，電流的大小都沒有關系。強調(diào)：對于變形公式，不能單純從數(shù)學的角度理解，不存在 R與 U成正比， R與 I成反比的關系，但是可以作為電阻的計算式，由一段導體兩端的電壓和通過導體的電流來計算這段導體的電阻。 二、新課學習 同學們面前的小燈泡是我們在試驗室中做試驗時常用到的，假如我們想知道這種燈泡的電阻是多大，怎么辦？可以利用歐姆定律的變形公式算出來。 播放視頻：伏安法測電阻，結(jié)合進度，隨時暫停！ 想想議議 要利用變形公式求電阻，需要知道 U、 I值，怎么能知道燈泡兩端的電壓和電流呢？我們知道電壓表可以用來測

4、量電壓值，電流表用來測量電流值。請大家畫出測量小燈泡的電壓和電流的電路圖，然后相互溝通?？醋约旱南敕ㄓ袥]有和別的同學不一樣。 請一位同學將自己設計的電路圖畫在黑板上。老師巡察，這時可能會發(fā)覺，不論同學們燈泡、電表擺放的位置如何，大致會消失兩種狀況，一種只畫出電流表、電壓表、燈泡，另一種較完整，接進了滑動變阻器。 查找同學中典型的電路圖進行展現(xiàn)，同學觀看比較。 只要能測出電燈兩端的電壓和通過電燈中的電流就可以由算出電阻的值。用電流表、電壓表就行，不用變阻器也可以。另一部分同學，你們?yōu)槭裁匆獙㈦娐方尤胱冏杵髂?？變阻器有什么作用?變阻器能轉(zhuǎn)變電路中的電流。像大家說的，用電流表和電壓表測出小燈泡中的

5、電流和燈兩端的電壓就可以計算燈泡電阻。為什么還要轉(zhuǎn)變電路中的電流，轉(zhuǎn)變電路中的電流有什么用呢？ 前一個電路只能測一個電流值和電壓值 , 而后一個電路中，利用滑動變阻器通過轉(zhuǎn)變接入電路中電阻的大小轉(zhuǎn)變電路中的電流。由于燈泡的電阻一般不變，這樣依據(jù)歐姆定律變形式，電流轉(zhuǎn)變時，燈泡兩端的電壓也會轉(zhuǎn)變。因此，就可以測出幾組不同的電流值和對應的電壓值。 小燈泡的電阻值是不變的，測出一次計算就可以了 . 為什么非要測幾組不同的值，這樣做有什么意義呢？ 幾個要好的同學共同去做一件事情或者做一個打算的時候，是不是要征求大家的看法？假如一個同學偏左，另一個同學偏右，最終大家折中 一下取 一個大家都滿足的結(jié)論。在

6、試驗中測量幾組數(shù)值的意義也在于此。多測幾組不同的電流和相應電壓的數(shù)據(jù)，就可以得到多個電阻的測量值，從而可以通過取平均值的方法，去掉測量過程中可能消失的偶然誤差，提高物理量的測量精確度?！岸啻螠y量求平均值”，這是我們在物理試驗中常常要用到的方法。因此電路中連入變阻器是非常必要的。 大家說，變阻器的作用是什么？轉(zhuǎn)變電路中的電流，從而轉(zhuǎn)變燈泡兩端的電壓，以進行多次測量。 現(xiàn)在同學們可以依據(jù)自己的設想，選擇試驗器材，看老師給你預備的器材夠不夠，然后自己連接電路，設計好試驗步驟及試驗數(shù)據(jù)表格。 同學邊做邊爭論，老師巡回指導。 將儀器接入電路前選擇儀器時，應了解儀器的什么狀況？要了解器材的規(guī)格，如電源的電

7、壓、電壓表電流表的量程、最小刻度值、滑動變阻器的最大阻值和允許通過的最大電流等。很好，盼望大家將這些內(nèi)容也體現(xiàn)在你的試驗報告中。其他同學還有什么補充內(nèi)容嗎？還要留意觀看電流表、電壓表的指針是否指在“ 0 ”刻線處，假如不在，還要留意先調(diào)零。還要看一下小燈泡的額定電壓值是多少。還要留意看清電流表、電壓表的正負接線柱，連接時不能接反了。 老師還要提示同學們留意一個問題：就是導線和開關，在連接電路的過程中開關要始終處于斷開狀態(tài)。組內(nèi)的同學可以分工協(xié)作，有人連接電路，有人設計試驗步驟，有人起草試驗記錄表格。 同學活動，老師巡察。指導同學們完成各自單獨的任務后，組內(nèi)同學可以相互溝通、檢查，集中大家的才智

8、，改進試驗電路連接，完善試驗步驟。 合上開關前，滑動變阻器滑片應當在什么位置上？為什么呢？這樣做有什么意義或者是有什么必要嗎？ 滑片應當在滑動變阻器阻值最大的位置上。（同學經(jīng)過思索后回答）變阻器滑片先在阻值最大的位置上，當閉合開關時電路中的電流最小。 變阻器的電阻是可以轉(zhuǎn)變的，假如滑片先處在最大的位置，那么它轉(zhuǎn)變電阻時只能 從大往小變 。電路中的電流就會先從最小漸漸隨著滑動變阻器的阻值變小而漸漸變大。這樣就能避開因電路中電流過大而損壞電路。從這個意義上講，滑動變阻器在電路中有什么作用呢？可以限制電路中的電流，起到愛護電路的作用。 同學們能依據(jù)學過的學問分析問題特別好，那么現(xiàn)在請大家來關注小燈泡

9、。小燈泡上標明的額定電壓值是多少？從燈泡的額定電壓值你能想到什么問題？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當不超過燈泡的額定電壓，這樣才不會損壞小燈泡。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依據(jù)燈泡的額定電壓確定，電壓表在量程選擇上同學們有沒有什么考慮？依據(jù)燈泡的額定電壓值，同學們對電源電壓的選擇有沒有什么考慮呢？電壓表能測量的最大值略微大于小燈泡的額定電壓就可以了。電源的電壓值應當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不到額定電壓。 同學們還有什么問題嗎？假如沒有什么問題，就請同學們根據(jù)我們剛才的爭論，調(diào)整你的電源電壓及電壓表的量程，將

10、滑動變阻器的滑片放在變阻器阻值最大的位置上。留意變阻器阻值最大的位置不是唯一確定的，要依據(jù)你連接的接線柱的狀況來定，大家再認真檢查，調(diào)整，確保位置正確。 請大家合上開關，并快速打開，在合上開關的瞬間，一人觀看電流表，一人觀看電壓表，看有什么狀況？ （ 1 ）電壓表 指針偏反了 ，指到了“ 0 ”的外側(cè)（左端）。 （ 2 ）電流表指針偏得過了，出了刻度線以外。 大家一起來分析緣由 . 為什么會消失這些現(xiàn)象 ? 指針反偏是由于電表的正、負接線柱接反了。電流表偏轉(zhuǎn)過激是由于電流表的量程太小了，要改接大量程。 假如改接大量程還偏轉(zhuǎn)過激怎么辦？先檢查一下他們電路中的滑動變阻器滑片在不在最大位置，假如滑片

11、在最大位置上，那就換一塊量程更大的電流表。假如沒有量程更大的電流表，只能想其他的方法，怎么做？是不是可以適當減小電源的電壓。由于電阻肯定的狀況下，電壓變小，電流也會變小，這樣就可以不用換更大量程的電流表了。 也可以用增大電阻的方法，由于電壓肯定的狀況下，電阻增大，電流也會減小。 選擇有代表性的兩個小組介紹他們設計的操作步驟： 第一組：合上開關，移動滑動變阻器的觸頭，使滑動變阻器阻值漸漸減小，電路中電流漸漸增大，小燈泡兩端電壓漸漸增大。測量兩組數(shù)，最終將滑片移到小燈泡兩端電壓等于其額定電壓時的位置，讀出電流表示數(shù)。 其次組：合上開關，移動滑動變阻器滑片到小燈泡兩端電壓等于其額定電壓值的位置，讀出

12、電流表的示數(shù)。然后再調(diào)整滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端電壓漸漸降低，測出燈泡兩端的電壓和對應的電流值，并記錄數(shù)據(jù)。 同學們分析一下，兩種步驟哪種更合適一些？老師引導同學分析，燈泡兩端的額定電壓是保證小燈泡正常發(fā)光的電壓值。當高于額定電壓值時，依據(jù)歐姆定律，流過小燈泡的電流就會比正常發(fā)光時的電流值大，這時對小燈泡的使用壽命有很大的影響，嚴峻時會燒壞小燈泡 . 因此從設備平安的角度考慮，測量時要使電壓逐次降低，而不是上升。 要調(diào)整滑動變阻器滑片到小燈泡額定電壓值的位置，滑動變阻的電阻是增大還是減小？電燈兩端電壓是額定值時，是電燈電壓的最大值。這時滑動變阻器的阻值應從大變小，這樣才能使電路中電流增大，

13、從而使電燈兩端電壓增大到其額定值。 使小燈泡兩端電壓從額定值減小時，滑動變阻器的阻值應變大還是變小呢？小燈泡兩端電壓變小，依據(jù)歐姆定律應使電路中電流變小，所以滑動變阻器的阻值應當變大。所以，同學們在轉(zhuǎn)變滑動變阻器的阻值大小時，肯定要首先弄清晰滑動變阻器阻值變大時，滑片向哪個方向移動，變阻器阻值變小時，滑片應向哪個方向移動，才不至于在操作過程中消失錯誤。另外電流表、電壓表讀數(shù)時，要看清接的是哪兩個接線柱、多大的量程、該量程下的最小刻度值是多大。同學們按步驟操作，照實填寫試驗數(shù)據(jù)，并對記錄的數(shù)據(jù)進行分析計算。求出小燈泡的電阻，并相互溝通。 通過大家的測量、計算，你有什么發(fā)覺嗎？小燈泡兩端的電壓值不

14、同時，電路中的電流也不同，但由計算出的電阻值基本不變，最終一次測出的數(shù)據(jù)，計算結(jié)果略微大一點。 這樣的結(jié)果說明白什么問題 ? 電阻是導體本身的性質(zhì)，和導體中電流及導體兩端的電壓無關。補充一點，測量時間過長，燈亮得太久，燈泡的電阻會略有增大。 同學們整理儀器，養(yǎng)成良好的試驗習慣。 三、小結(jié) 師生共同小結(jié)本節(jié)內(nèi)容并板書。 題目：測量小燈泡的電阻 試驗原理：依據(jù)歐姆定律 I=，推出 R=，計算燈泡電阻 R。 試驗電路： 試驗器材：小燈泡：額定電壓 _ V. 滑動變阻器：最大阻值 _ ，允許通過的最大電流 _ ；電源： _ V ；開關、導線若干。 試驗步驟： 1.按電路圖連接實物電路。連接電路時，開關

15、應斷開。大致估量電流表、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，如不能估量，則要選擇量程較大的接線柱接入。 2.檢查電路無誤后，將滑動變阻器滑片調(diào)至滑動變阻器阻值最大的位置。 3.合上開關，并快速打開開關（試觸），在開關合上的瞬間觀看電流表、電壓表指針的變化，推斷電表連接是否正確（有無接反），電流表、電壓表量程連接是否合適（量程大，還是?。?。 4.依據(jù)試觸的狀況，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。 5.合上開關，移動滑動變阻器的滑片。轉(zhuǎn)變被測小燈泡兩端的電壓，測出通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，分別登記三組對應的電流和電壓的數(shù)值，將測量的電流和對應的電壓值，填入數(shù)據(jù)表格對應的空格內(nèi)。 留意：在移動滑動變阻器的滑片測量時，應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的電流值，再使小燈泡兩端的電壓逐次降低，測出對應的電壓和電流值（弄清晰如何移動滑動變阻器滑片可以使其電阻值增大或減?。?/p>