初中三年級(jí)上學(xué)期物理《電阻的測(cè)量》教學(xué)設(shè)計(jì)

石柱第一初級(jí)中學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)課題電阻的測(cè)量授課班級(jí)授課教師授課時(shí)間教學(xué)目標(biāo)1、進(jìn)一步熟練電壓表和電流表的正確使用。2、學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)量電阻。3、加深對(duì)歐姆定律的理解及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)用滑動(dòng)變阻器改變電阻兩端的電壓教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理教師與學(xué)生活動(dòng)（問(wèn)題與情境）一、導(dǎo)入，引出課題和學(xué)習(xí)目標(biāo)在疫情期間，每個(gè)班級(jí)都在進(jìn)行早晨、中午和晚上的體溫檢測(cè)，由于使用太過(guò)頻繁，班級(jí)的只體溫計(jì)罷工了，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是一個(gè)阻值模糊的電阻的引腳壞了。想要更換電阻，我需要知道電阻值的大小，你有什么好的辦法嗎？二、自主預(yù)習(xí)，完成問(wèn)題最好的辦法就是測(cè)量，在已知的測(cè)量工具里，有沒(méi)有專門測(cè)量電阻的工具呢？那該怎樣測(cè)呢？請(qǐng)大家先看這樣一個(gè)問(wèn)題：某段導(dǎo)體兩端的電壓是3V，通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.2A，這段導(dǎo)體的電阻是多大?由I=U/R可知R=U/I=3V/0.2A=15Ω。由此我們得到什么啟示？三、設(shè)計(jì)測(cè)量方案只要知道電阻兩端的電壓以及此時(shí)通過(guò)電阻的電流，就能算出電阻的阻值。電壓可以用電壓表測(cè)量，電流可以用電流表測(cè)量，我們可以借助電壓表和電流表達(dá)到測(cè)量電阻的目的，這種間接測(cè)量電阻的方法叫“伏安法”。首先要把電阻接入電路，串聯(lián)電流表測(cè)量電流，并聯(lián)電壓表測(cè)電壓，然后閉合開(kāi)關(guān)讀出對(duì)應(yīng)的電壓和電流值，代入歐姆定律的變形公式就可以計(jì)算出電阻值了。這一次的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確嗎？如果不準(zhǔn)確，又該怎么辦呢？那么在這里應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量呢？你都有哪些辦法？想想看！是的，我們可以通過(guò)干電池節(jié)數(shù)的改變來(lái)改變電源電壓。從而改變呢電阻兩端的電壓以及通過(guò)電阻的電流值來(lái)實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。但這種改變是不連續(xù)的，不方便數(shù)據(jù)對(duì)比和結(jié)論的得出。你還有其他的方法嗎？結(jié)合前面研究電流與電壓和電阻關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)，我們可以在電路中串入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，沒(méi)實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量?；瑒?dòng)電阻器既可以連續(xù)改變電路中的電壓和電流關(guān)系，同時(shí)還可以起到保護(hù)電路的作用。這樣我們的電路圖就設(shè)計(jì)好啦，你能夠根據(jù)電路圖來(lái)連接實(shí)物電路嗎？按照通常的習(xí)慣，我們從電源的正極出發(fā)。把除電壓表以外的元件逐個(gè)順次的連接起來(lái)后，再把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端。這樣就把電路連接好啦。三、測(cè)量電阻我們實(shí)際來(lái)操作一下，首先從電源正極出發(fā)連接開(kāi)關(guān)。關(guān)在連接的過(guò)程之中，有哪些注意事項(xiàng)呢？可能大家都已經(jīng)想到了，首先開(kāi)關(guān)在電路中要串聯(lián)。在連接電路的時(shí)候，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)。同時(shí)連好電路之后，要通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)四處觀察電流表和電壓表的偏轉(zhuǎn)是否正常。再通過(guò)開(kāi)關(guān)連接滑動(dòng)變阻器?；瑒?dòng)變阻器連接的時(shí)候也要注意幾個(gè)問(wèn)題。首先它在電路中應(yīng)該串聯(lián)接入電路?；瑒?dòng)變阻器的接線柱，一端接滑片，一端接電阻絲，也就是我們常說(shuō)的一上一下原則。在連接電路的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的滑片要置于最大組織端，從而起到保護(hù)電路的作用。然后我們就把電子電阻和電流表接入電路。在連接電流表的時(shí)候，要串聯(lián)接入電路。同時(shí)要讓電流從電流表的正接線柱流進(jìn)負(fù)接線柱流出。通過(guò)電流表的電流大小不能超過(guò)它的量程，在未知電流大小的情況之下，我們可以采用大量程四處的方法來(lái)進(jìn)行判斷。最后我們把電壓表并聯(lián)在制電阻的兩端。要讓電壓表正接線處靠近電源的正極，負(fù)極線處靠近電源的負(fù)極。所測(cè)的電壓同樣也不能夠超過(guò)電壓表的量程。為了方便操作，我們事先設(shè)計(jì)了定制電阻，兩端的電壓分別為1V、1.5V和2V，后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)量出對(duì)應(yīng)的電流值，帶入歐姆定律的變形公式，就可以計(jì)算出電阻值呢，我們具體來(lái)測(cè)一下。閉合開(kāi)關(guān)，注意四處調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器。眼睛觀察電壓表的示數(shù)為1V時(shí)停下來(lái)。記錄電流表的數(shù)值為0.2A。同樣的方法，別測(cè)量電壓表的示數(shù)為1.5V和2V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)為0.3A和0.4A，把他們記錄在表格中。分別帶入歐姆定律的變形公式。計(jì)算出三種情況下的電阻，分別是五歐、五歐和五歐。計(jì)算出電阻的平均值是五歐。所以我們通過(guò)分析數(shù)據(jù)，不然得出這樣的結(jié)論。在一定范圍內(nèi)，電子電阻不隨它兩端的電壓和通過(guò)它的電流發(fā)生改變。請(qǐng)同學(xué)們想一想，將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡，用同樣的方法測(cè)小燈泡的電阻。測(cè)出來(lái)的結(jié)果。測(cè)出來(lái)的燈泡電阻值大小相同嗎？有什么變化規(guī)律呢？首先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，把電路中的電子電阻換成小燈泡，按照前邊兒測(cè)電子電阻的方法和步驟，我們測(cè)出了小燈泡在2V、2.5V和3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值。代入公式可以算出他們所對(duì)應(yīng)的電阻。通過(guò)分析數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻發(fā)生了明顯的變化，為什么呢？會(huì)不會(huì)是誤差呢？由于電阻是有規(guī)律的變大，而不是無(wú)規(guī)律的大小變化，這顯然不是誤差造成的。那究竟是什么原因?qū)е码娮枳兓^大呢？我們回顧一下影響電阻的大小因素，除了材料、長(zhǎng)度、橫截面積外，還有什么因素？還有溫度對(duì)電阻影響。材料、長(zhǎng)度、橫截面積不變，可能是溫度的變化導(dǎo)致電阻的變化，我們的猜想是否正確，需要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。四、數(shù)據(jù)處理，得出結(jié)論我們找來(lái)了一一個(gè)新的電子測(cè)溫器，實(shí)際測(cè)量一下。先讓小燈泡在低壓工作狀態(tài)下工作，這次燈泡的亮度比較暗。測(cè)出其表面溫度為34.1℃。溫度能夠反映燈絲溫度的高低。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，測(cè)出其表面溫度為39.4℃，看來(lái)，小燈泡在不同電壓下工作時(shí)候的燈絲溫度的確不同。讓小燈泡兩端的電壓升高時(shí)，亮度變亮，溫度也隨之升高。電阻也就會(huì)變大。所以不能用求平均值的方法來(lái)代替燈絲電阻。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)，那么在工作時(shí)電腦除了轉(zhuǎn)化為光能以外，還轉(zhuǎn)化成了我們不需要的內(nèi)能。造成了極大的浪費(fèi)。受此啟發(fā)，人們發(fā)明了節(jié)能燈來(lái)代替白熾燈，它可以在亮度相同的情況之下消耗更少的電能，提高了能量的利用效率達(dá)到了節(jié)能的目的。五、課堂小結(jié)通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們掌握了如何用伏安法測(cè)待測(cè)電阻的阻值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們還發(fā)現(xiàn)定值電阻在一定范圍內(nèi)，其電阻值