《“伏安法”测电阻》名师教案

伏安法测电阻一

、教学目标1.知识与技能：

①知道伏安法测电阻的原理,通过设计、纠错、动手实验使学生更好掌握伏安法测电阻的方法；

②进一步巩固减小误差的方法；

③通过对比实验了解定值电阻和钨丝的电阻的不同特性；

④通过对比了解图像法在描述数据时的形象直观；

⑤学会综合使用电学器材，培养学生的实验操作能力，提高学生的实验素质

2.过程与方法：

①通过对欧姆定律的应用，学会由旧知识向新问题的转化，学会用欧姆定律解决电学中的电阻问题。

②体验“伏安法”测量电阻的过程；能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。

③通过测小灯泡电阻和测定值电阻阻值进行对比，认识到影响灯丝电阻的大小的因素。

④通过参与探究未知电阻活动，拟定实验计划和方案，进一步熟悉实验探究程序和方法；

⑤通过实验过程，理清实验设计和思路及改善措施，学会归纳简单的科学规律。

3.情感、态度与价值观：

①通过学生自己的设计、操作、结论的分析，激发学生应用物理和喜爱物理的兴趣，养成实事求是的科学态度、周密严谨的科学思维方法和良好的学习习惯。

②会排除电路出现的故障，树立学生克服困难的信心和决心，培养与他人合作的精神。

二

、教学重点、难点

1.重点：

①学会利用伏安法测电阻，比较归纳定值电阻和小灯泡电阻的不同，图像法分析数据；②基本电学实验常规与实验相关的动态电路分析、电路故障分析、实验数据处理。

2.难点：

①引导学生分析实验数据，发现规律。伏安法测电阻电路图的设计

三

、教学资源

教师用：多媒体教学设备、多媒体课件。演示器材：电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、滑动变阻器、导线、定值电阻（10Ω）、小灯泡

学生用：电池阻（3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干（共26组）、小灯泡（2.5V）（26组）；定值电阻（26组）

四

、教学过程：

第三节：“伏安法”测电阻【创设生活情境，引入新课】

1．生活中很多的用电器都用到了电阻，比如收音机、电视机，老师手上这个麦的充电器里也有电阻。所以学会测电阻很有必要的。拿出一个不知阻值的电阻，问：这是个未知的电阻我们没有专门测电阻的电阻表，能不能利用学习过的知识测出它的阻值呢？

实验一：测定值电阻的阻值【实验设计】

师:实验的原理是什么？生：一、实验原理：师根据实验原理需要测设什么物理量?除了所给的基本电路所需要的电池、开关、导线、待测电阻个还需要什么器材?怎么接到电路中？能不能画出实验的电路图？请学生们思考并同桌讨论设计解决方案.

投:二、实验器材：，三、实验电路图：

教师参与小组讨论，展示学生画出的问题电路图，通过下面几个问题，引导学生讨论分析电路图的合理性。

师:(请画电路图的学生回答)设计思路是什么?学生回答。师：这个电路图可以测出电阻，(1)这个电路图有没有需要改进的地方？生：电路只能测出一组数据计算的电阻不一定准确可靠，可能存在误差。

(2)如何减少实验中的误差？生：实验中的误差是难免的，减少实验中的误差是必要的，常用多次测量取平均值。

(3)同样的实验做三次行吗？

(4)如何才能测量出多组数据？生：要改变电压和电流值

(5)如何改变电压和电流值实现多次测量？生：①可以改变电源的电压，②调节滑动变阻器。

改变电池个数每次电路要改变接线，而且电压的改变值是固定，所以我们选择通过滑动变阻器来改变导体两端的电压和通过的电流。

(6)滑动变阻器要如何接入电路中(串联)

请大家改进完成实验报告中的前三点。

展示学生改进实验用电路图解决的方案。

电压表以前也称伏特表，电流表以前也称安倍表，所以我们把这种用电压表和电流表间接测出它的电阻的方法称为“伏安法”。

【实验过程】

师：电路设计好了，接下来大家要做什么？生答。

小结：

四、实验步骤：

（1）根据电路图把实验器材摆好。（2）按电路图连接电路。

（3）检查无误后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，分别使电阻两端电压1V、1.5V、2.5V，测出对应的电压值和电流值，并做好记录。

（4）算出不同电压时的电阻。（5）整理实验器材。因为一会还要测小灯泡的电阻，所以电路暂时不拆。

请大家想想在做实验的过程中有什么提醒同学们注意的事项？

引导学生讨论回答在连接电路中应注意的事项，老师小结：

注意事项：

①连接电路时，开关应断开。

②滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。③电流表和电压表连接时“+”“-”接线柱遵循“正入负出”的原则。

④注意电压表和电流表量程的选择：所测最大电压2.5V，电压表量程选0-3V,电流表用试触法确定量程。

追问：滑动变阻器的作用是什么？（(①保护电路；②改变用电器两端的电压和通过的电流。)

介绍:学生用器材。

学生实验，教师巡视学生实验情况，要求学生实事求是的记录实验数据，及时给予帮助和指导。

五、学生实验并记录数据。

【分析论证】

利用投影展示学实验数据，请各小组的代表展示实验数据，分析结论。

老师分析：如果大家认真估读，测出的电阻阻值还是会有差别的，

问：该电阻的阻值该如何求？（阻值是基本不变的，多次测量取平均值减小误差）,所以要取平均值减小误差。

结论：问：电阻的阻值与电压和电流的大小有关吗？（无关）为什么？

说明：这个实验也验证我们前面所学的电阻是导体的的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积有关，而与导体两端的电压和通过它的电流大小无关。

老师手上这个电阻做好后它的材料、长度、横截面积大小一定，所以阻值大小也一定，即使电压、电流为零，电阻依然存在。这种电阻我们也称为定值电阻

【过渡】

手上的电阻的阻值是一定的，我们平时做实验的小灯泡在不同的电压下的电阻又是如何呢？

实验二、测量小灯泡的电阻【对比学习】测量不同电压下小灯泡的电阻

结合测量定值电阻的实验报告，学生回答：一、实验原理、二、实验器材三、实验电路图如何？实验电路图，选择实验器材，并回顾电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法再次测量小灯泡的电阻。①连接实验电路②调节滑动变阻器，分别灯泡两端电压1V、1.5V、2.5V，测出对应的电流值，并把实验数据记录表格。因为是小灯泡所以实验中我们还要观察灯的亮度用暗、微亮、亮填入表格中。

注意：测最后一组数据后用手感受灯泡的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度

。闭合开关前请检查一下滑动是否移动阻值最大处。

实验结束后请整理器材。

【学生实验】

【分析论证】

看了一下大家测出的实验数据虽然不尽相同，但总体趋势差不多，所以挑一组同学的数据我们一起研究一下。

问：（1）和前面定值电阻的数据相比有没有发现什么新的发现？能不能取平均值？

（2）造成这种差别的原因是什么？为什么？

师：同学们发现什么问题？生：灯泡的电阻不是定值，而且变化很大。

师：是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？生：（1）是电压变化了。（2）是电流变化了。（3）是灯泡亮度变化了。

师：同学们众说纷纭，到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢？是电压与电流吗？生：同样电压、电流改变，而前面测的电阻R基本上不变，是定值，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流。

师：那是什么原因造成的呢？引导：我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？生：是温度。

师：请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系？请同学们分析数据表格，相互交流。生：温度越高，灯丝电阻越大。

师：一般来说，金属导体的电阻随温度升高而增大。这个实验再一次验证了这一点。

师：小灯泡在不同电压下的电阻值能求平均值吗？生：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。

【实验结论】

小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。

【提高一步】

实验的数据除了表格的方式记录还可以用图像更形象直观地描述。

下面的数据是老师在实验室测的定值电阻和小灯光的电压和电流值，请大家画出他们电流随电压变化的图像。看看有没有什么发现？请大家根据实验数据分别画出定值电阻和小灯泡的电流随电压变化图像：定值电阻的电流随电压变化图像小灯泡的电流随电压变化图像评估与交流

强调：定值电阻是过原点的一条直线，R一定I和U成正比，而灯泡的电阻随温度变化而变化所以是条曲线。

八：小结：

问：通过