初中三年级上学期物理《电阻的测量》教学设计

石柱第一初级中学教学设计课题电阻的测量授课班级授课教师授课时间教学目标1、进一步熟练电压表和电流表的正确使用。2、学会用伏安法测量电阻。3、加深对欧姆定律的理解及应用。教学重点用滑动变阻器改变电阻两端的电压教学难点实验数据的分析和处理教师与学生活动（问题与情境）一、导入，引出课题和学习目标在疫情期间，每个班级都在进行早晨、中午和晚上的体温检测，由于使用太过频繁，班级的只体温计罢工了，经检查发现是一个阻值模糊的电阻的引脚坏了。想要更换电阻，我需要知道电阻值的大小，你有什么好的办法吗？二、自主预习，完成问题最好的办法就是测量，在已知的测量工具里，有没有专门测量电阻的工具呢？那该怎样测呢？请大家先看这样一个问题：某段导体两端的电压是3V，通过导体的电流是0.2A，这段导体的电阻是多大?由I=U/R可知R=U/I=3V/0.2A=15Ω。由此我们得到什么启示？三、设计测量方案只要知道电阻两端的电压以及此时通过电阻的电流，就能算出电阻的阻值。电压可以用电压表测量，电流可以用电流表测量，我们可以借助电压表和电流表达到测量电阻的目的，这种间接测量电阻的方法叫“伏安法”。首先要把电阻接入电路，串联电流表测量电流，并联电压表测电压，然后闭合开关读出对应的电压和电流值，代入欧姆定律的变形公式就可以计算出电阻值了。这一次的测量结果准确吗？如果不准确，又该怎么办呢？那么在这里应该如何实现多次测量呢？你都有哪些办法？想想看！是的，我们可以通过干电池节数的改变来改变电源电压。从而改变呢电阻两端的电压以及通过电阻的电流值来实现多次测量。但这种改变是不连续的，不方便数据对比和结论的得出。你还有其他的方法吗？结合前面研究电流与电压和电阻关系的经验，我们可以在电路中串入一个滑动变阻器，没实现多次测量。滑动电阻器既可以连续改变电路中的电压和电流关系，同时还可以起到保护电路的作用。这样我们的电路图就设计好啦，你能够根据电路图来连接实物电路吗？按照通常的习惯，我们从电源的正极出发。把除电压表以外的元件逐个顺次的连接起来后，再把电压表并联在定值电阻两端。这样就把电路连接好啦。三、测量电阻我们实际来操作一下，首先从电源正极出发连接开关。关在连接的过程之中，有哪些注意事项呢？可能大家都已经想到了，首先开关在电路中要串联。在连接电路的时候，开关要断开。同时连好电路之后，要通过开关来四处观察电流表和电压表的偏转是否正常。再通过开关连接滑动变阻器。滑动变阻器连接的时候也要注意几个问题。首先它在电路中应该串联接入电路。滑动变阻器的接线柱，一端接滑片，一端接电阻丝，也就是我们常说的一上一下原则。在连接电路的时候，滑动变阻器的滑片要置于最大组织端，从而起到保护电路的作用。然后我们就把电子电阻和电流表接入电路。在连接电流表的时候，要串联接入电路。同时要让电流从电流表的正接线柱流进负接线柱流出。通过电流表的电流大小不能超过它的量程，在未知电流大小的情况之下，我们可以采用大量程四处的方法来进行判断。最后我们把电压表并联在制电阻的两端。要让电压表正接线处靠近电源的正极，负极线处靠近电源的负极。所测的电压同样也不能够超过电压表的量程。为了方便操作，我们事先设计了定制电阻，两端的电压分别为1V、1.5V和2V，后调节滑动变阻器测量出对应的电流值，带入欧姆定律的变形公式，就可以计算出电阻值呢，我们具体来测一下。闭合开关，注意四处调节滑动变阻器。眼睛观察电压表的示数为1V时停下来。记录电流表的数值为0.2A。同样的方法，别测量电压表的示数为1.5V和2V时，对应的电流表的示数为0.3A和0.4A，把他们记录在表格中。分别带入欧姆定律的变形公式。计算出三种情况下的电阻，分别是五欧、五欧和五欧。计算出电阻的平均值是五欧。所以我们通过分析数据，不然得出这样的结论。在一定范围内，电子电阻不随它两端的电压和通过它的电流发生改变。请同学们想一想，将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻。测出来的结果。测出来的灯泡电阻值大小相同吗？有什么变化规律呢？首先断开开关，把电路中的电子电阻换成小灯泡，按照前边儿测电子电阻的方法和步骤，我们测出了小灯泡在2V、2.5V和3V时对应的电流值。代入公式可以算出他们所对应的电阻。通过分析数据不难发现小灯泡的电阻发生了明显的变化，为什么呢？会不会是误差呢？由于电阻是有规律的变大，而不是无规律的大小变化，这显然不是误差造成的。那究竟是什么原因导致电阻变化较大呢？我们回顾一下影响电阻的大小因素，除了材料、长度、横截面积外，还有什么因素？还有温度对电阻影响。材料、长度、横截面积不变，可能是温度的变化导致电阻的变化，我们的猜想是否正确，需要用实验验证。四、数据处理，得出结论我们找来了一一个新的电子测温器，实际测量一下。先让小灯泡在低压工作状态下工作，这次灯泡的亮度比较暗。测出其表面温度为34.1℃。温度能够反映灯丝温度的高低。然后调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，测出其表面温度为39.4℃，看来，小灯泡在不同电压下工作时候的灯丝温度的确不同。让小灯泡两端的电压升高时，亮度变亮，温度也随之升高。电阻也就会变大。所以不能用求平均值的方法来代替灯丝电阻。同时我们还发现，那么在工作时电脑除了转化为光能以外，还转化成了我们不需要的内能。造成了极大的浪费。受此启发，人们发明了节能灯来代替白炽灯，它可以在亮度相同的情况之下消耗更少的电能，提高了能量的利用效率达到了节能的目的。五、课堂小结通过今天的学习，我们掌握了如何用伏安法测待测电阻的阻值，通过实验我们还发现定值电阻在一定范围内，其电阻值