2024-2025學(xué)年滬教版初中物理九年級（上）教案 第十五章第三節(jié)“伏安法”測電阻

第三節(jié)“伏安法”測電阻設(shè)計說明本節(jié)主要內(nèi)容是：用電壓表和電流表測量定值電阻和小燈泡的電阻。教學(xué)時按照“提出問題、解決問題”的思路編排。根據(jù)歐姆定律，很容易想到伏安法測電阻的原理，并能畫出電路圖，所以教材沒有再引導(dǎo)學(xué)生討論這個問題，而是直接介紹了“伏安法”；教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生自己選擇實驗器材，引導(dǎo)學(xué)生將伏安法測電阻的實驗方案進一步細化，如討論滑動變阻器的作用、設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格等，學(xué)生通過實驗收集數(shù)據(jù)，最后分析論證得出有關(guān)結(jié)論。在測量小燈泡的電阻的過程中，要注意不要損壞小燈泡，并會分析伏安法測電阻和測量小燈泡電阻的區(qū)別。教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1.具有初步的實驗操作技能，會使用電流表和電壓表測電阻。2.會記錄實驗數(shù)據(jù)，知道簡單的數(shù)據(jù)處理方法，會寫簡單的實驗報告。【過程與方法】根據(jù)歐姆定律設(shè)計實驗，測算小燈泡的電阻，通過分析實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻隨溫度變化的特點?！厩楦小B(tài)度和價值觀】通過應(yīng)用所學(xué)規(guī)律分析、解決實際問題，感受科學(xué)知識與社會生活的聯(lián)系。重點難點教學(xué)重點用伏安法測量小燈泡工作時的電阻。教學(xué)難點伏安法測量電阻時根據(jù)電路圖進行實物接線，并能排除接線過程中出現(xiàn)的故障。教學(xué)方法實驗探究、觀察、討論和分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具多媒體課件、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、燈泡、定值電阻、電流表和電壓表等。教學(xué)過程導(dǎo)入新課【教師提問】現(xiàn)在這兒有一個小燈泡，誰能想辦法測出它的阻值來？【交流總結(jié)】只要測出它兩端的電壓和通過它的電流，利用變形式R=【教師提問】那么怎樣測量電壓和電流呢？【交流總結(jié)】用電壓表測出燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過燈泡的電流。【教師點撥】教師結(jié)合學(xué)生的回答小結(jié)：用電壓表測出待測電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，再用歐姆定律的變形式就能計算出待測電阻的電阻，這種方法叫伏安法測電阻。指出這是歐姆定律的一種應(yīng)用，由此引入新課。講授新課一、用“伏安法”測電阻實驗?zāi)康模河秒妷罕?、電流表間接測電阻。實驗原理：R實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、待測電阻。實驗電路圖：實驗實物圖：實驗要求：1.寫出你的實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)記錄表格；2.按電路圖連接電路，并進行測量；3.將測量的數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計的記錄表中；4.根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，利用歐姆定律算出電阻值；5.多測幾組數(shù)據(jù)，看看測得的電阻值是否一樣。實驗步驟：1.調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電路圖連接實物。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到阻值最大端。2.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當(dāng)位置，分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)3.根據(jù)公式R=U4.調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變待測電阻中的電流及兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)，并計算R實驗表格：測量次數(shù)電壓電流電阻電阻的平均值123實驗注意事項：1.在連接電路前要調(diào)節(jié)電流表、電壓表到零刻度。2.連接電路時開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最大阻值。3.連接好電路，在檢查電路連接無誤后要用開關(guān)試觸，在確定電路完好后再閉合開關(guān)S。4.電壓表和電流表要注意選擇合適的量程。5.多次實驗的目的：多次測量求平均值減小誤差。【想想做做】1.將定值電阻換成一個小燈泡，請同學(xué)們測量一下小燈泡的電阻。2.比較計算出的幾個數(shù)值，看看每次算出的電阻的大小相同嗎？有什么變化規(guī)律嗎？3.如果出現(xiàn)的情況和測量定值電阻時不同，你如何解釋？與同學(xué)交流一下。二、測量小燈泡工作時的電阻【教師點撥】要想測出用電器正常工作時的電阻，應(yīng)把該用電器串聯(lián)接入電路中，再用電流表和電壓表分別測出通過用電器的電流和加在用電器兩端的電壓，最后利用公式R【總結(jié)】實驗所需器材：小燈泡、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、滑動變阻器、電流表、電壓表。測小燈泡工作時電阻的電路圖如圖所示。1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格【教師點撥】為了能利用電流表和電壓表測出小燈泡的電阻，需要記錄電流表和電壓表的示數(shù)，應(yīng)設(shè)計怎樣的記錄表格呢？【總結(jié)】數(shù)據(jù)記錄表格實驗序號電壓電流電阻燈泡亮度1不亮2燈絲暗紅3微弱發(fā)光4正常發(fā)光【教師提問】在用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻時，應(yīng)注意哪些問題呢？【實驗注意事項】實驗時，每次讀數(shù)后開關(guān)要及時斷開。因為導(dǎo)體電阻的大小除由導(dǎo)體本身因素決定外，還與溫度有關(guān)。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體因發(fā)熱而電阻變大，長時間通電時，前后測得的電阻值偏差較大。所以，每次讀數(shù)后應(yīng)及時斷開開關(guān)，這樣測得的電阻值較為準(zhǔn)確。2.實驗步驟：引導(dǎo)學(xué)生討論說出實驗過程，然后指導(dǎo)學(xué)生按照實驗步驟進行實驗：(1)根據(jù)實驗要求畫出電路圖。(2)根據(jù)電路圖連接實物電路。(3)將滑動變阻器移到阻值最大位置，檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，進行實驗。(4)改變小燈泡兩端電壓，測出它在不亮、燈絲暗紅、微弱發(fā)光和正常發(fā)光情況下對應(yīng)的電壓值和電流值，根據(jù)每組數(shù)據(jù)，由公式R3.根據(jù)實驗過程可提出下列問題供學(xué)生思考后回答，教師訂正。(1)小燈泡由不亮逐漸變?yōu)檎０l(fā)光，燈泡燈絲的溫度是否在變化？用手摸一摸，感受燈泡的溫度變化。(2)小燈泡燈絲的電阻跟燈絲的溫度高低有什么關(guān)系？(3)有同學(xué)將記錄表中四次測量的電阻平均值作為小燈泡的電阻，這樣做正確嗎？為什么？待學(xué)生實驗完畢，可讓同學(xué)們交流討論測量結(jié)果，分析數(shù)據(jù)，得出以上問題的答案，教師可指定某幾個實驗小組的代表說出自己的測量和分析結(jié)果，并對每位代表的答案進行評價?！窘涣骺偨Y(jié)】(1)小燈泡由不亮逐漸變?yōu)檎０l(fā)光，燈絲溫度逐漸升高，手摸燈泡明顯感到越來越熱。(2)小燈泡燈絲電阻與溫度有關(guān)，溫度越高電阻越大。(3)將記錄表中四次測量的電阻的平均值作為小燈泡的電阻，這樣做不正確，因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。課堂小結(jié)一、用“伏安法”測電阻實驗注意事項：1.在連接電路前要調(diào)節(jié)電流表、電壓表到零刻度。2.連接電路時開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最大阻值。3.連接好電路，在檢查電路連接無誤后要用開關(guān)試觸，在確定電路完好后再閉合開關(guān)S。4.電壓表和電流表要注意選擇合適的量程。5.多次實驗的目的：多次測量求平均值減小誤差。二、測量小燈泡工作時的電阻1.實驗原理：R2.實驗電路圖3.小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。當(dāng)堂達標(biāo)1.在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，某同學(xué)在連接電路時，不小心將電流表和電壓表接錯了位置，如圖所示。閉合開關(guān)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.電流表燒壞，電壓表示數(shù)為0B.小燈泡燒壞C.電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為電源電壓D.電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為0答案：C2.某同學(xué)利用如圖所示的電路做“伏安法測電阻”的實驗，已知電源電壓恒為6V，滑動變阻器標(biāo)有“20序號12345U/V1.02.03.04.05.0I/A0.100.210.300.400.49①序號“1”的實驗數(shù)據(jù)不是本實驗中測得的②序號“4”的實驗中，滑動變阻器與待測電阻的阻值之比為③序號“2”和“5”的實驗數(shù)據(jù)表明待測電阻Rx④僅用該同學(xué)的實驗器材就能探究電流與電阻的關(guān)系A(chǔ).①②B.③④C.①②④D.①③④答案：A3.小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，測量電阻R的阻值。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，則電流表的示數(shù)為_______A，電阻R的阻值為______Ω甲乙丙答案：0.454.小東同學(xué)做“測量小燈泡電阻”的實驗：（1）請完成如圖實驗電路的連接；（2）小東正確連接電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)為圖甲所示，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的電阻是______Ω。甲乙答案：（1）如圖所示。（2）55.小東同學(xué)做測量燈泡電阻實驗，連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為電源電壓。則故障原因可能有幾種？請寫出三種燈泡不亮的原因。答案：（1）電壓表串聯(lián)在電路中了；（2）小燈泡開路；（3）連接小燈泡兩端的導(dǎo)線或接線柱開路。6.如圖是用伏安法測量某未知電阻的電路圖。（1）根據(jù)電路