《“伏安法”測(cè)電阻》名師教案

伏安法測(cè)電阻一

、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：

①知道伏安法測(cè)電阻的原理,通過(guò)設(shè)計(jì)、糾錯(cuò)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好掌握伏安法測(cè)電阻的方法；

②進(jìn)一步鞏固減小誤差的方法；

③通過(guò)對(duì)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(guò)對(duì)比了解圖像法在描述數(shù)據(jù)時(shí)的形象直觀；

⑤學(xué)會(huì)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(guò)程與方法：

①通過(guò)對(duì)歐姆定律的應(yīng)用，學(xué)會(huì)由舊知識(shí)向新問(wèn)題的轉(zhuǎn)化，學(xué)會(huì)用歐姆定律解決電學(xué)中的電阻問(wèn)題。

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

③通過(guò)測(cè)小燈泡電阻和測(cè)定值電阻阻值進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)識(shí)到影響燈絲電阻的大小的因素。

④通過(guò)參與探究未知電阻活動(dòng)，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(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和思路及改善措施，學(xué)會(huì)歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

①通過(guò)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(ài)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(huì)排除電路出現(xiàn)的故障，樹(shù)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(huì)利用伏安法測(cè)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(dòng)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(cè)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(kāi)關(guān)、電池阻（3V）、滑動(dòng)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(dòng)變阻器、開(kāi)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(guò)程：

第三節(jié)：“伏安法”測(cè)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(gè)麥的充電器里也有電阻。所以學(xué)會(huì)測(cè)電阻很有必要的。拿出一個(gè)不知阻值的電阻，問(wèn)：這是個(gè)未知的電阻我們沒(méi)有專門測(cè)電阻的電阻表，能不能利用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)測(cè)出它的阻值呢？

實(shí)驗(yàn)一：測(cè)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(cè)設(shè)什么物理量?除了所給的基本電路所需要的電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)電阻個(gè)還需要什么器材?怎么接到電路中？能不能畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖？請(qǐng)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(huà)出的問(wèn)題電路圖，通過(guò)下面幾個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生討論分析電路圖的合理性。

師:(請(qǐng)畫(huà)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(gè)電路圖可以測(cè)出電阻，(1)這個(gè)電路圖有沒(méi)有需要改進(jìn)的地方？生：電路只能測(cè)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(cè)量取平均值。

(3)同樣的實(shí)驗(yàn)做三次行嗎？

(4)如何才能測(cè)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(cè)量？生：①可以改變電源的電壓，②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器。

改變電池個(gè)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(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流。

(6)滑動(dòng)變阻器要如何接入電路中(串聯(lián))

請(qǐng)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(cè)出它的電阻的方法稱為“伏安法”。

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

師：電路設(shè)計(jì)好了，接下來(lái)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(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，分別使電阻兩端電壓1V、1.5V、2.5V，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，并做好記錄。

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

請(qǐng)大家想想在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)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(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。

②滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”接法，閉合開(kāi)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(shí)“+”“-”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(cè)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(wèn)：滑動(dòng)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(guò)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(shí)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(qǐng)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(cè)出的電阻阻值還是會(huì)有差別的，

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

結(jié)論：?jiǎn)枺弘娮璧淖柚蹬c電壓和電流的大小有關(guān)嗎？（無(wú)關(guān)）為什么？

說(shuō)明：這個(gè)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(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)它的電流大小無(wú)關(guān)。

老師手上這個(gè)電阻做好后它的材料、長(zhǎng)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(guò)渡】

手上的電阻的阻值是一定的，我們平時(shí)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(cè)量小燈泡的電阻【對(duì)比學(xué)習(xí)】測(cè)量不同電壓下小燈泡的電阻

結(jié)合測(cè)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(dòng)變阻器的使用方法再次測(cè)量小燈泡的電阻。①連接實(shí)驗(yàn)電路②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別燈泡兩端電壓1V、1.5V、2.5V，測(cè)出對(duì)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(cè)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(kāi)關(guān)前請(qǐng)檢查一下滑動(dòng)是否移動(dòng)阻值最大處。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)整理器材。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】

【分析論證】

看了一下大家測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雖然不盡相同，但總體趨勢(shì)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(wèn)：（1）和前面定值電阻的數(shù)據(jù)相比有沒(méi)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(wèn)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(shuō)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(cè)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?cè)谇懊鎸W(xué)過(guò)，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(qǐng)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(qǐng)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(lái)說(shuō)，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。這個(gè)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(cè)的定值電阻和小燈光的電壓和電流值，請(qǐng)大家畫(huà)出他們電流隨電壓變化的圖像?？纯从袥](méi)有什么發(fā)現(xiàn)？請(qǐng)大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫(huà)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(píng)估與交流

強(qiáng)調(diào)：定值電阻是過(guò)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(wèn)：通過(guò)