人教版物理九(上) 第17章 歐姆定律 第3節(jié) 電阻的測(cè)量（導(dǎo)學(xué)案）

第第頁(yè)人教版物理九(上)第17章歐姆定律第3節(jié)電阻的測(cè)量（導(dǎo)學(xué)案）第3節(jié)電阻的測(cè)量

課題電阻的測(cè)量課型新授課

教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)使用電流表和電壓表測(cè)電阻.2.會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理方法，會(huì)寫(xiě)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，會(huì)用科學(xué)術(shù)語(yǔ)、簡(jiǎn)單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果.3.通過(guò)使用滑動(dòng)變阻器，進(jìn)一步理解滑動(dòng)變阻器在電路中的作用，鞏固滑動(dòng)變阻器的正確使用方法.

能力目標(biāo)1.通過(guò)測(cè)量小燈泡的電阻，了解歐姆定律的應(yīng)用.2.讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題選擇儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制定實(shí)驗(yàn)操作方案等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

素養(yǎng)目標(biāo)1.通過(guò)學(xué)生自己的設(shè)計(jì)、操作、分析、總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和周密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.2.在共同完成的操作及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)同學(xué)之間相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神.

教學(xué)重點(diǎn)利用電流表、電壓表測(cè)量小燈泡的電阻教具準(zhǔn)備干電池組（帶盒）或?qū)W生電源、電壓表、電流表、帶燈座的小燈泡（或定值電阻）、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線(xiàn)若干、多媒體課件等

教學(xué)難點(diǎn)自行設(shè)計(jì)科學(xué)、完整的實(shí)驗(yàn)操作方案教學(xué)課時(shí)1.5課時(shí)

課前預(yù)習(xí)1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式R=（2）實(shí)驗(yàn)器材：電源、小燈泡（或定值電阻）、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn).（3）實(shí)驗(yàn)電路圖：（如右圖）

2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）連線(xiàn)：根據(jù)電路圖連接電路，此時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大的位置，使電路中電流最小.（2）調(diào)壓：接通電源后，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓達(dá)到小燈泡正常工作電壓，然后再逐漸降低電壓.（3）分析：比較多組電壓與電流的比值，得出結(jié)論.

鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.

新課導(dǎo)入師同學(xué)們上節(jié)課學(xué)習(xí)了歐姆定律，并已能用歐姆定律的公式做一些簡(jiǎn)單的計(jì)算.對(duì)于變形公式，不能單純從數(shù)學(xué)的角度理解，不存在R與U成正比，R與I成反比的關(guān)系，但是可以作為電阻的計(jì)算式，由一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流來(lái)計(jì)算這段導(dǎo)體的電阻.

進(jìn)行新課用“伏安法”測(cè)電阻（1）提出問(wèn)題：師如果我們想知道某種燈泡的電阻是多大，該怎么辦呢？（2）設(shè)計(jì)方案：師我們只要能測(cè)出燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流，利用歐姆定律的公式變形可得出燈泡的電阻值，下面請(qǐng)同學(xué)們思考下列問(wèn)題：a.如何能測(cè)出燈泡兩端的電壓值？（已知燈泡的額定電壓為2.5V）b.如何能測(cè)出通過(guò)燈泡的電流值？c.欲使燈泡連接在電路中，應(yīng)該再加一些什么器材？d.要多測(cè)幾次，觀(guān)察燈泡在不同電壓下的阻值是否相等，應(yīng)怎樣改變其電壓值？接入什么器材好？生：器材的選?。喝绻麩襞莸念~定電壓是2.5V，則電源用兩節(jié)干電池就可以；電壓表使用0~3V量程即可，電流表使用0~0.6A量程即可，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該挑選最大電流超過(guò)0.5A的規(guī)格.教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：①注意觀(guān)察電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線(xiàn)處，如果不在，還要注意先調(diào)零；②在連接電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)要始終處于斷開(kāi)狀態(tài)；③如果使用的導(dǎo)線(xiàn)芯是多股細(xì)銅線(xiàn)，連接時(shí)要將其順時(shí)針纏繞在接線(xiàn)柱上，這樣擰接線(xiàn)柱時(shí)會(huì)越旋越緊.④合上開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)該在滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置上，以防止電路中電流突然過(guò)大.⑤讀數(shù)時(shí)，眼睛正對(duì)刻度線(xiàn)，確保讀數(shù)正確.師下面請(qǐng)大家根據(jù)剛才我們?cè)O(shè)計(jì)的思路，對(duì)照自己桌前的器材選擇你所需的實(shí)驗(yàn)儀器，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn):教師引導(dǎo)學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格內(nèi).

備課筆記

進(jìn)行新課（4）分析與論證：學(xué)生根據(jù)公式計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中燈泡的電阻值，并進(jìn)行比較.（5）評(píng)估與交流：師你能從這些數(shù)值中看出還有什么規(guī)律嗎？生：燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，因?yàn)闊襞莸碾妷涸酱?，燈泡越亮，燈絲溫度越高，其電阻值就越大.即燈絲的電阻隨溫度的變化而變化.教師總結(jié)：誤差分析——電表對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：由于電壓表和電流表本身都有一定的電阻，會(huì)使測(cè)出的燈泡電阻值與真實(shí)值間存在差異，電流表和電壓表連入電路的方式有兩種.①外接法：如圖甲所示，在外接法中，電壓表的示數(shù)表示待測(cè)電阻R兩端的電壓UR、電流表的示數(shù)表示通過(guò)電阻R和電壓表的總電流，即I=IR+IV，待測(cè)電阻值應(yīng)為，而測(cè)出來(lái)的電阻值，由于I＞IR，所以R測(cè)＜R真，即測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏小.②內(nèi)接法：如圖乙所示，在內(nèi)接法中，電流表的示數(shù)表示通過(guò)R中的電流IR，電壓表的示數(shù)表示電阻R兩端電壓UR與電流表兩端電壓UA之和，即U=UR+UA.根據(jù)，待測(cè)電阻值應(yīng)為，而測(cè)量的電阻值，因?yàn)閁＞UR，使R測(cè)＞R真，即測(cè)量值比真實(shí)值偏大.如果待測(cè)電阻R的阻值很大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，通過(guò)電阻R和電流表中的電流相等，由歐姆定律知UR=IRR遠(yuǎn)大于UA=IRRA，即U近似等于UR，使R測(cè)≈R真.【課堂延展】用其他方法測(cè)量電阻在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用的是兩塊電表，電壓表用來(lái)測(cè)電壓，電流表用來(lái)測(cè)電流，那么，單獨(dú)使用一種電表，如何測(cè)出燈泡的電阻呢？學(xué)生分組討論，再由代表闡述本組創(chuàng)新的方案.

教師總結(jié)：測(cè)電阻的其他方法（用多媒體展示）（1）安阻法測(cè)電阻：電路圖：如圖甲.實(shí)驗(yàn)步驟：先閉合S1，斷開(kāi)S2，測(cè)出通過(guò)R0的電流I0；再斷開(kāi)S1，閉合S2，測(cè)出通過(guò)Rx的電流Ix.計(jì)算電阻的表達(dá)式：

備課筆記

課外拓展：

當(dāng)待測(cè)電阻很小時(shí)，采用外接法可減小測(cè)量誤差.當(dāng)待測(cè)電阻很大時(shí)，采用內(nèi)接法.

初中階段一般忽略電流表和電壓表帶來(lái)的誤差影響，也就是對(duì)外接法和內(nèi)接法不作區(qū)分.

進(jìn)行新課甲乙（2）伏阻法測(cè)電阻：電路圖：如圖乙.實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，記下電壓表示數(shù)U1；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，記下電壓表示數(shù)U2.計(jì)算電阻的表達(dá)式：（3）雙伏法測(cè)電阻：電路圖：如圖丙.實(shí)驗(yàn)步驟：將電壓表V1并聯(lián)接在Rx兩端，測(cè)出電阻Rx兩端的電壓U1，將電壓表V2并聯(lián)接在R0兩端，測(cè)出電阻R0兩端的電壓U2.計(jì)算電阻的表達(dá)式：丙丁（4）雙安法測(cè)電阻：電路圖：如圖丁.實(shí)驗(yàn)步驟：將電流表A1接在電阻Rx所在支路，測(cè)出通過(guò)Rx的電流Ix；將電流表A2接在電阻R0所在支路，測(cè)出通過(guò)R0的電流I0.戊計(jì)算電阻的表達(dá)式：（5）等效替代法測(cè)電阻：電路圖：如圖戊.實(shí)驗(yàn)步驟：將開(kāi)關(guān)S接在a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I，將開(kāi)關(guān)S接在b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出電阻箱的示數(shù)R.計(jì)算電阻的表達(dá)式：Rx=R戊

備課筆記

知識(shí)拓展：

實(shí)驗(yàn)器材及選擇

在物理實(shí)驗(yàn)中選擇實(shí)驗(yàn)器材，不但要考慮需要哪些實(shí)驗(yàn)器材，還要考慮實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格和性能.如：電源電壓、儀表量程、滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許通過(guò)的最大電流.

(1)滑動(dòng)變阻器：滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近待測(cè)電阻的阻值，允許通過(guò)的最大電流要大于電路中的最大電流.

(2)電流表的量程：電流表的最大測(cè)量值要大于電路中的最大電流，為了減小測(cè)量誤差，在不超過(guò)的情況下，盡量選用小量程.

(3)在不能估測(cè)電流、電壓值時(shí)，先用大量程試觸，由指針的偏轉(zhuǎn)程度確定是否在小量程范圍內(nèi)，能用小量程的盡量改接小量程，這樣讀數(shù)更準(zhǔn)確.

教學(xué)板書(shū)

課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的測(cè)量方法，掌握了測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路、器材的選取，知道了燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，更熟悉了一些儀器的操作方法，加深了對(duì)儀器使用的理解.

教材習(xí)題解答想想議議(P80)如果想多測(cè)幾組電流和電壓的數(shù)值，應(yīng)該怎樣做？解：在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，常利用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)待測(cè)電阻的電流，達(dá)到多測(cè)幾組電壓和電流數(shù)值的目的.想想做做(P81)將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡，用同樣的方法測(cè)定小燈泡的電阻.多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡的電阻，比較計(jì)算出的幾個(gè)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？如果出現(xiàn)的情況和測(cè)量定值電阻時(shí)不同，你如何解釋?zhuān)颗c同學(xué)交流一下.解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的小燈泡的電阻的大小不相同（差別較大），小燈泡兩端的電壓逐漸升高時(shí)，小燈泡逐漸變亮，燈絲的溫度升高，電阻變大；小燈泡燈絲電阻大小與溫度關(guān)系較大，燈絲的電阻隨溫度的降低而減小，隨溫度的升高而增大.動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理(P81~82)1.一個(gè)小燈泡上標(biāo)著“2.2V0.25A”，表明這個(gè)小燈泡工作時(shí)的電阻是8.8Ω.如圖是一位同學(xué)為檢驗(yàn)小燈泡的標(biāo)稱(chēng)電阻是否準(zhǔn)確而連接的實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路.他的連接有三個(gè)錯(cuò)誤.請(qǐng)你指出這三個(gè)錯(cuò)誤分別錯(cuò)在哪里.應(yīng)該怎樣改成正確的連接？解：電流表正負(fù)接線(xiàn)柱接反；電流表應(yīng)該選擇0.6A的量程；滑動(dòng)變阻器同時(shí)選用了兩上端接線(xiàn)柱.正確電路連接如右圖所示.2.已知流過(guò)一只電阻為242Ω的燈泡的電流是0.91A.如果在燈泡兩端再并聯(lián)一個(gè)電阻為165Ω的電烙鐵，并聯(lián)電路的總電流變?yōu)槎啻?？解：先利?42Ω和0.91A求出燈泡兩端的電壓，由U=IR=0.91A×242Ω≈220V，再并聯(lián)一個(gè)電烙鐵，其電流，電路的總電流I總=I+I′=0.91A+1.33A=2.24A.

備課筆記

教材習(xí)題解答3.如圖是用伏安法測(cè)量某未知電阻的電路圖.（1）根據(jù)電路圖將如圖所示的實(shí)物圖連接起來(lái)；（2）讀出如圖所示電流表和電壓表的示數(shù)；（3）算出被測(cè)電阻本次的測(cè)量值.解：（1）實(shí)物圖連接如上；（2）電流表讀數(shù)為0.4A，電壓表讀數(shù)為2.4V；（3）.4.在測(cè)量標(biāo)有電壓為2.5V的某小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，第一次測(cè)量時(shí)的電壓等于2.5V，小燈泡正常發(fā)光，以后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讓電壓逐次下調(diào)，使燈絲溫度不斷降低，燈泡變暗直至完全不發(fā)光，測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示.1)請(qǐng)你根據(jù)表中電壓和電流的數(shù)據(jù)計(jì)算每次的電阻，填在表格中；（2）對(duì)比不同電壓下小燈泡的電阻值，你有什么發(fā)現(xiàn)？把你的發(fā)現(xiàn)寫(xiě)成一句具有概括性的結(jié)論.解：（1）8.17.16.24.73.12（2）燈絲的電阻隨溫度降低而減小.

難題解答【例】如圖所示，是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路.閉合開(kāi)關(guān)，觀(guān)察到電流表、電壓表的指針均稍有偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A.滑動(dòng)變阻器短路B.滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值較大C.定值電阻斷路D.定值電阻的阻值較大解析：由實(shí)物圖可知，兩個(gè)電表選用的量程都是小量程，它們的示數(shù)都很小，說(shuō)明電路中的電流很小，阻值很大，定值電阻兩端的電壓很小，則B選項(xiàng)正確；如果滑動(dòng)變阻器短路，則定值電阻兩端的電壓很大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；如果定值電阻斷路，電壓表的示數(shù)會(huì)很大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；如果定值電阻的阻值很大，則電壓表的示數(shù)同樣會(huì)很大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：B

易錯(cuò)提醒：

當(dāng)定值電阻斷路時(shí)，電壓表被串聯(lián)在電路中，因?yàn)殡妷罕淼碾娮韬艽髮?dǎo)致電路中電流很小，電流表可能會(huì)有微小偏轉(zhuǎn)，但此時(shí)電壓表相當(dāng)于測(cè)的是電源電壓，示數(shù)會(huì)比較大.

布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時(shí)內(nèi)容.

教學(xué)反思1.“伏安法”測(cè)電阻是個(gè)典型的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，所用儀器較多，操作比較復(fù)雜，對(duì)學(xué)生能力的要求比較高，所以該實(shí)驗(yàn)有一定的難度，應(yīng)引起高度重視.2.實(shí)驗(yàn)電路圖要由學(xué)生自己設(shè)計(jì)得出，待畫(huà)出電路圖后，還要問(wèn)為什么這樣設(shè)計(jì)，這是很關(guān)鍵的，有的學(xué)生看書(shū)上這樣畫(huà)，他就這樣畫(huà)，而說(shuō)不出為什么.3.注意事項(xiàng)可以放在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中說(shuō)明，或?qū)W生有問(wèn)題時(shí)再指出，這樣比單獨(dú)占用一些時(shí)間要好一些，因?yàn)閷W(xué)生出錯(cuò)了，就知道去查錯(cuò)，從而加深對(duì)注意事項(xiàng)的認(rèn)識(shí)、理解和記憶.4.對(duì)個(gè)別同