《“伏安法”測電阻》名師教案

伏安法測電阻一

、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：

①知道伏安法測電阻的原理,通過設(shè)計(jì)、糾錯、動手實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好掌握伏安法測電阻的方法；

②進(jìn)一步鞏固減小誤差的方法；

③通過對比實(shí)驗(yàn)了解定值電阻和鎢絲的電阻的不同特性；

④通過對比了解圖像法在描述數(shù)據(jù)時的形象直觀；

⑤學(xué)會綜合使用電學(xué)器材，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)

2.過程與方法：

①通過對歐姆定律的應(yīng)用，學(xué)會由舊知識向新問題的轉(zhuǎn)化，學(xué)會用歐姆定律解決電學(xué)中的電阻問題。

②體驗(yàn)“伏安法”測量電阻的過程；能進(jìn)行初步的相關(guān)電路分析、電路故障分析。

③通過測小燈泡電阻和測定值電阻阻值進(jìn)行對比，認(rèn)識到影響燈絲電阻的大小的因素。

④通過參與探究未知電阻活動，擬定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和方案，進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)探究程序和方法；

⑤通過實(shí)驗(yàn)過程，理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和思路及改善措施，學(xué)會歸納簡單的科學(xué)規(guī)律。

3.情感、態(tài)度與價值觀：

①通過學(xué)生自己的設(shè)計(jì)、操作、結(jié)論的分析，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用物理和喜愛物理的興趣，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、周密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

②會排除電路出現(xiàn)的故障，樹立學(xué)生克服困難的信心和決心，培養(yǎng)與他人合作的精神。

二

、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：

①學(xué)會利用伏安法測電阻，比較歸納定值電阻和小燈泡電阻的不同，圖像法分析數(shù)據(jù)；②基本電學(xué)實(shí)驗(yàn)常規(guī)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的動態(tài)電路分析、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。

2.難點(diǎn)：

①引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。伏安法測電阻電路圖的設(shè)計(jì)

三

、教學(xué)資源

教師用：多媒體教學(xué)設(shè)備、多媒體課件。演示器材：電流表、電壓表、開關(guān)、電池阻（3V）、滑動變阻器、導(dǎo)線、定值電阻（10Ω）、小燈泡

學(xué)生用：電池阻（3V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干（共26組）、小燈泡（2.5V）（26組）；定值電阻（26組）

四

、教學(xué)過程：

第三節(jié)：“伏安法”測電阻【創(chuàng)設(shè)生活情境，引入新課】

1．生活中很多的用電器都用到了電阻，比如收音機(jī)、電視機(jī)，老師手上這個麥的充電器里也有電阻。所以學(xué)會測電阻很有必要的。拿出一個不知阻值的電阻，問：這是個未知的電阻我們沒有專門測電阻的電阻表，能不能利用學(xué)習(xí)過的知識測出它的阻值呢？

實(shí)驗(yàn)一：測定值電阻的阻值【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

師:實(shí)驗(yàn)的原理是什么？生：一、實(shí)驗(yàn)原理：師根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理需要測設(shè)什么物理量?除了所給的基本電路所需要的電池、開關(guān)、導(dǎo)線、待測電阻個還需要什么器材?怎么接到電路中？能不能畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖？請學(xué)生們思考并同桌討論設(shè)計(jì)解決方案.

投:二、實(shí)驗(yàn)器材：，三、實(shí)驗(yàn)電路圖：

教師參與小組討論，展示學(xué)生畫出的問題電路圖，通過下面幾個問題，引導(dǎo)學(xué)生討論分析電路圖的合理性。

師:(請畫電路圖的學(xué)生回答)設(shè)計(jì)思路是什么?學(xué)生回答。師：這個電路圖可以測出電阻，(1)這個電路圖有沒有需要改進(jìn)的地方？生：電路只能測出一組數(shù)據(jù)計(jì)算的電阻不一定準(zhǔn)確可靠，可能存在誤差。

(2)如何減少實(shí)驗(yàn)中的誤差？生：實(shí)驗(yàn)中的誤差是難免的，減少實(shí)驗(yàn)中的誤差是必要的，常用多次測量取平均值。

(3)同樣的實(shí)驗(yàn)做三次行嗎？

(4)如何才能測量出多組數(shù)據(jù)？生：要改變電壓和電流值

(5)如何改變電壓和電流值實(shí)現(xiàn)多次測量？生：①可以改變電源的電壓，②調(diào)節(jié)滑動變阻器。

改變電池個數(shù)每次電路要改變接線，而且電壓的改變值是固定，所以我們選擇通過滑動變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流。

(6)滑動變阻器要如何接入電路中(串聯(lián))

請大家改進(jìn)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的前三點(diǎn)。

展示學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)用電路圖解決的方案。

電壓表以前也稱伏特表，電流表以前也稱安倍表，所以我們把這種用電壓表和電流表間接測出它的電阻的方法稱為“伏安法”。

【實(shí)驗(yàn)過程】

師：電路設(shè)計(jì)好了，接下來大家要做什么？生答。

小結(jié)：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）根據(jù)電路圖把實(shí)驗(yàn)器材擺好。（2）按電路圖連接電路。

（3）檢查無誤后，閉合開關(guān)，緩慢移動滑動變阻器的滑片，分別使電阻兩端電壓1V、1.5V、2.5V，測出對應(yīng)的電壓值和電流值，并做好記錄。

（4）算出不同電壓時的電阻。（5）整理實(shí)驗(yàn)器材。因?yàn)橐粫€要測小燈泡的電阻，所以電路暫時不拆。

請大家想想在做實(shí)驗(yàn)的過程中有什么提醒同學(xué)們注意的事項(xiàng)？

引導(dǎo)學(xué)生討論回答在連接電路中應(yīng)注意的事項(xiàng)，老師小結(jié)：

注意事項(xiàng)：

①連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開。

②滑動變阻器采用“一上一下”接法，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于阻值最大處。③電流表和電壓表連接時“+”“-”接線柱遵循“正入負(fù)出”的原則。

④注意電壓表和電流表量程的選擇：所測最大電壓2.5V，電壓表量程選0-3V,電流表用試觸法確定量程。

追問：滑動變阻器的作用是什么？（(①保護(hù)電路；②改變用電器兩端的電壓和通過的電流。)

介紹:學(xué)生用器材。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，要求學(xué)生實(shí)事求是的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時給予幫助和指導(dǎo)。

五、學(xué)生實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。

【分析論證】

利用投影展示學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請各小組的代表展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析結(jié)論。

老師分析：如果大家認(rèn)真估讀，測出的電阻阻值還是會有差別的，

問：該電阻的阻值該如何求？（阻值是基本不變的，多次測量取平均值減小誤差）,所以要取平均值減小誤差。

結(jié)論：問：電阻的阻值與電壓和電流的大小有關(guān)嗎？（無關(guān)）為什么？

說明：這個實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證我們前面所學(xué)的電阻是導(dǎo)體的的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流大小無關(guān)。

老師手上這個電阻做好后它的材料、長度、橫截面積大小一定，所以阻值大小也一定，即使電壓、電流為零，電阻依然存在。這種電阻我們也稱為定值電阻

【過渡】

手上的電阻的阻值是一定的，我們平時做實(shí)驗(yàn)的小燈泡在不同的電壓下的電阻又是如何呢？

實(shí)驗(yàn)二、測量小燈泡的電阻【對比學(xué)習(xí)】測量不同電壓下小燈泡的電阻

結(jié)合測量定值電阻的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生回答：一、實(shí)驗(yàn)原理、二、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)電路圖如何？實(shí)驗(yàn)電路圖，選擇實(shí)驗(yàn)器材，并回顧電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法再次測量小燈泡的電阻。①連接實(shí)驗(yàn)電路②調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別燈泡兩端電壓1V、1.5V、2.5V，測出對應(yīng)的電流值，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。因?yàn)槭切襞菟詫?shí)驗(yàn)中我們還要觀察燈的亮度用暗、微亮、亮填入表格中。

注意：測最后一組數(shù)據(jù)后用手感受燈泡的溫度。隨著燈泡亮度的增加，燈泡的溫度

。閉合開關(guān)前請檢查一下滑動是否移動阻值最大處。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請整理器材。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】

【分析論證】

看了一下大家測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雖然不盡相同，但總體趨勢差不多，所以挑一組同學(xué)的數(shù)據(jù)我們一起研究一下。

問：（1）和前面定值電阻的數(shù)據(jù)相比有沒有發(fā)現(xiàn)什么新的發(fā)現(xiàn)？能不能取平均值？

（2）造成這種差別的原因是什么？為什么？

師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)什么問題？生：燈泡的電阻不是定值，而且變化很大。

師：是什么原因使燈絲的電阻發(fā)生變化的呢？生：（1）是電壓變化了。（2）是電流變化了。（3）是燈泡亮度變化了。

師：同學(xué)們眾說紛紜，到底是什么原因造成燈絲電阻變化的呢？是電壓與電流嗎？生：同樣電壓、電流改變，而前面測的電阻R基本上不變，是定值，表明燈絲的電阻發(fā)生改變的原因不在于電壓與電流。

師：那是什么原因造成的呢？引導(dǎo)：我們在前面學(xué)過，影響電阻大小的因素有哪些？那是什么因素影響了燈絲的電阻呢？生：是溫度。

師：請同學(xué)們進(jìn)一步思考燈絲的電阻和溫度有怎樣的關(guān)系？請同學(xué)們分析數(shù)據(jù)表格，相互交流。生：溫度越高，燈絲電阻越大。

師：一般來說，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。這個實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

師：小燈泡在不同電壓下的電阻值能求平均值嗎？生：小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，不能求平均值。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，不能求平均值。

【提高一步】

實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)除了表格的方式記錄還可以用圖像更形象直觀地描述。

下面的數(shù)據(jù)是老師在實(shí)驗(yàn)室測的定值電阻和小燈光的電壓和電流值，請大家畫出他們電流隨電壓變化的圖像?？纯从袥]有什么發(fā)現(xiàn)？請大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出定值電阻和小燈泡的電流隨電壓變化圖像：定值電阻的電流隨電壓變化圖像小燈泡的電流隨電壓變化圖像評估與交流

強(qiáng)調(diào)：定值電阻是過原點(diǎn)的一條直線，R一定I和U成正比，而燈泡的電阻隨溫度變化而變化所以是條曲線。

八：小結(jié)：

問：通過