初中三年級上學期物理《電阻的測量》教學設計

石柱第一初級中學教學設計課題電阻的測量授課班級授課教師授課時間教學目標1、進一步熟練電壓表和電流表的正確使用。2、學會用伏安法測量電阻。3、加深對歐姆定律的理解及應用。教學重點用滑動變阻器改變電阻兩端的電壓教學難點實驗數據的分析和處理教師與學生活動（問題與情境）一、導入，引出課題和學習目標在疫情期間，每個班級都在進行早晨、中午和晚上的體溫檢測，由于使用太過頻繁，班級的只體溫計罷工了，經檢查發(fā)現是一個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、自主預習，完成問題最好的辦法就是測量，在已知的測量工具里，有沒有專門測量電阻的工具呢？那該怎樣測呢？請大家先看這樣一個問題：某段導體兩端的電壓是3V，通過導體的電流是0.2A，這段導體的電阻是多大?由I=U/R可知R=U/I=3V/0.2A=15Ω。由此我們得到什么啟示？三、設計測量方案只要知道電阻兩端的電壓以及此時通過電阻的電流，就能算出電阻的阻值。電壓可以用電壓表測量，電流可以用電流表測量，我們可以借助電壓表和電流表達到測量電阻的目的，這種間接測量電阻的方法叫“伏安法”。首先要把電阻接入電路，串聯電流表測量電流，并聯電壓表測電壓，然后閉合開關讀出對應的電壓和電流值，代入歐姆定律的變形公式就可以計算出電阻值了。這一次的測量結果準確嗎？如果不準確，又該怎么辦呢？那么在這里應該如何實現多次測量呢？你都有哪些辦法？想想看！是的，我們可以通過干電池節(jié)數的改變來改變電源電壓。從而改變呢電阻兩端的電壓以及通過電阻的電流值來實現多次測量。但這種改變是不連續(xù)的，不方便數據對比和結論的得出。你還有其他的方法嗎？結合前面研究電流與電壓和電阻關系的經驗，我們可以在電路中串入一個滑動變阻器，沒實現多次測量?；瑒与娮杵骷瓤梢赃B續(xù)改變電路中的電壓和電流關系，同時還可以起到保護電路的作用。這樣我們的電路圖就設計好啦，你能夠根據電路圖來連接實物電路嗎？按照通常的習慣，我們從電源的正極出發(fā)。把除電壓表以外的元件逐個順次的連接起來后，再把電壓表并聯在定值電阻兩端。這樣就把電路連接好啦。三、測量電阻我們實際來操作一下，首先從電源正極出發(fā)連接開關。關在連接的過程之中，有哪些注意事項呢？可能大家都已經想到了，首先開關在電路中要串聯。在連接電路的時候，開關要斷開。同時連好電路之后，要通過開關來四處觀察電流表和電壓表的偏轉是否正常。再通過開關連接滑動變阻器?；瑒幼冏杵鬟B接的時候也要注意幾個問題。首先它在電路中應該串聯接入電路?；瑒幼冏杵鞯慕泳€柱，一端接滑片，一端接電阻絲，也就是我們常說的一上一下原則。在連接電路的時候，滑動變阻器的滑片要置于最大組織端，從而起到保護電路的作用。然后我們就把電子電阻和電流表接入電路。在連接電流表的時候，要串聯接入電路。同時要讓電流從電流表的正接線柱流進負接線柱流出。通過電流表的電流大小不能超過它的量程，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進行判斷。最后我們把電壓表并聯在制電阻的兩端。要讓電壓表正接線處靠近電源的正極，負極線處靠近電源的負極。所測的電壓同樣也不能夠超過電壓表的量程。為了方便操作，我們事先設計了定制電阻，兩端的電壓分別為1V、1.5V和2V，后調節(jié)滑動變阻器測量出對應的電流值，帶入歐姆定律的變形公式，就可以計算出電阻值呢，我們具體來測一下。閉合開關，注意四處調節(jié)滑動變阻器。眼睛觀察電壓表的示數為1V時停下來。記錄電流表的數值為0.2A。同樣的方法，別測量電壓表的示數為1.5V和2V時，對應的電流表的示數為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。計算出三種情況下的電阻，分別是五歐、五歐和五歐。計算出電阻的平均值是五歐。所以我們通過分析數據，不然得出這樣的結論。在一定范圍內，電子電阻不隨它兩端的電壓和通過它的電流發(fā)生改變。請同學們想一想，將上述實驗中的定值電阻換成小燈泡，用同樣的方法測小燈泡的電阻。測出來的結果。測出來的燈泡電阻值大小相同嗎？有什么變化規(guī)律呢？首先斷開開關，把電路中的電子電阻換成小燈泡，按照前邊兒測電子電阻的方法和步驟，我們測出了小燈泡在2V、2.5V和3V時對應的電流值。代入公式可以算出他們所對應的電阻。通過分析數據不難發(fā)現小燈泡的電阻發(fā)生了明顯的變化，為什么呢？會不會是誤差呢？由于電阻是有規(guī)律的變大，而不是無規(guī)律的大小變化，這顯然不是誤差造成的。那究竟是什么原因導致電阻變化較大呢？我們回顧一下影響電阻的大小因素，除了材料、長度、橫截面積外，還有什么因素？還有溫度對電阻影響。材料、長度、橫截面積不變，可能是溫度的變化導致電阻的變化，我們的猜想是否正確，需要用實驗驗證。四、數據處理，得出結論我們找來了一一個新的電子測溫器，實際測量一下。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。然后調節(jié)滑動變阻器，使燈泡正常發(fā)光，測出其表面溫度為39.4℃，看來，小燈泡在不同電壓下工作時候的燈絲溫度的確不同。讓小燈泡兩端的電壓升高時，亮度變亮，溫度也隨之升高。電阻也就會變大。所以不能用求平均值的方法來代替燈絲電阻。同時我們還發(fā)現，那么在工作時電腦除了轉化為光能以外，還轉化成了我們不需要的內能。造成了極大的浪費。受此啟發(fā)，人們發(fā)明了節(jié)能燈來代替白熾燈，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到了節(jié)能的目的。五、課堂小結通過今天的學習，我們掌握了如何用伏安法測待測電阻的阻值，通過實驗我們還發(fā)現定值電阻在一定范圍內，其電阻值