《伏安法測(cè)電阻》教學(xué)設(shè)計(jì)

山東章丘文祖中學(xué)    劉獻(xiàn)峰

【教材分析】

伏安法測(cè)電阻是歐姆定律內(nèi)容的延續(xù)，本節(jié)主要內(nèi)容是利用電壓表,、電流表測(cè)算出小燈泡的電阻,，通過實(shí)驗(yàn)探究去發(fā)現(xiàn)鎢絲電阻的變化,，并最終找到影響鎢絲電阻變化的因素及它們之間的相互關(guān)系,。

改進(jìn)補(bǔ)充：增加伏安法測(cè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。（這個(gè)內(nèi)容課本上沒有,，但是對(duì)于學(xué)生的考查該內(nèi)容比較有價(jià)值,，能教給學(xué)生如何減小誤差，同時(shí)為后面學(xué)習(xí)測(cè)電功率,，為什么不能求電功率的平均電功率做好鋪墊）

【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,、電路圖

②會(huì)用伏安法（即使用電流表和電壓表）測(cè)量某段導(dǎo)體的電阻

③了解鎢絲的電阻隨溫度變化的特性。

改進(jìn)補(bǔ)充：會(huì)用多次測(cè)量求平均值的方法減小測(cè)定值電阻的誤差

2.過程與方法：

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

②通過測(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,。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

①讓學(xué)生通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)去感悟科學(xué)探究過程,，并在實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)鎢絲電阻變化,，體驗(yàn)探究的快樂。

②在實(shí)驗(yàn)探究中,，體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的精神及交流的意義,。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

重點(diǎn)：學(xué)會(huì)利用伏安法測(cè)電阻

難點(diǎn)：伏安法測(cè)電阻電路圖的設(shè)計(jì)

【教學(xué)資源】

1,、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材（12組）：小燈泡（2.5V）,、電流表、電壓表,、開關(guān),、電池阻（3V）、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線,、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)卡,。

改進(jìn)補(bǔ)充：定值電阻（12組）

2、演示器材：電流表,、電壓表,、開關(guān)、電池阻（3V）,、滑動(dòng)變阻器,、導(dǎo)線、定值電阻（10Ω）

3,、自制PPT幻燈片

【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】

本節(jié)課的教學(xué),，重在培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力，一方面強(qiáng)調(diào)通過問題來進(jìn)行學(xué)習(xí),，把問題看作是學(xué)習(xí)的動(dòng)力,、起點(diǎn)和貫穿于學(xué)習(xí)過程的主線；另一方面通過學(xué)習(xí)來生成問題,，把學(xué)習(xí)過程看成是發(fā)現(xiàn)問題,、提出問題、分析問題和解決問題的過程”．結(jié)合教學(xué)實(shí)際,，對(duì)教材作如下設(shè)計(jì),。

①：打開探究之門。

教師展示燈泡,，提出問題,，如何測(cè)量燈泡內(nèi)燈絲的電阻呢？

②：探究實(shí)驗(yàn),。

教師組織學(xué)生設(shè)計(jì),、討論實(shí)驗(yàn)方案。

③：發(fā)現(xiàn)與拓展,。

引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),，感知燈絲的電阻受溫度的影響?！?/SPAN>　

【教學(xué)過程】

一,、復(fù)習(xí)引入

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,，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看這樣的題目：（觀看PPT）用電壓表測(cè)出一段導(dǎo)體兩端的電壓是4 V,，用電流表測(cè)出通過這段導(dǎo)體的電流為0.2A，這段導(dǎo)體的電阻是多少,？（同學(xué)們練習(xí),，兩個(gè)同學(xué)板演）.

（此題目是上節(jié)課歐姆定律公式的鞏固應(yīng)用,，其目的是：鞏固舊知識(shí)；引入新課題,。）

師：通過該題的計(jì)算,，同學(xué)們有什么啟示嗎？

生 ：如果知道一個(gè)電阻兩端的電壓和通過的電流,，就可以計(jì)算出它的電阻,。師：如何知道一個(gè)電阻兩端的電壓和通過的電流呢？

生 ：可以用電壓表和電流表分別測(cè)出電壓和電流,。

這也讓我們找到了一種測(cè)量電阻的方法,，我們把它叫做“伏安法”測(cè)電阻。（自然引入,，并板書課題）

二,、新課教學(xué)

（一）提出問題

師：（展示小燈泡）如果要測(cè)量這個(gè)小燈泡燈絲的電阻，需要測(cè)量哪些物理量,？分別用什么測(cè),？

生：燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，分別用電壓表和電流表測(cè),。

師：根據(jù)什么公式算出燈泡燈絲的電阻,？

生：歐姆定律的變形公式 ,。

（二）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)原理

師：測(cè)量小燈泡的電阻依據(jù)的原理就是歐姆定律的變形公式 ,。請(qǐng)同學(xué)們畫出測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。

2.實(shí)驗(yàn)電路圖

學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖,，教師巡視輔導(dǎo),。（兩個(gè)物理水平不同的學(xué)生板演）——→展示學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖，引導(dǎo)學(xué)生討論所設(shè)計(jì)的電路圖,。（學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖可能存在兩種情況：1,、能測(cè)出燈泡一種工作狀態(tài)時(shí)的電阻2、能測(cè)出小燈泡在不同工作狀態(tài)（亮度）下的電

阻）——→組織學(xué)生談?wù)摲治鰞煞鶊D的優(yōu)缺點(diǎn),，擇優(yōu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——→引導(dǎo)學(xué)生畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（如右圖）,。

（三）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

師：電路設(shè)計(jì)好了，接下來就要弄清楚實(shí)驗(yàn)怎么做,。

（先讓學(xué)生自己說操作規(guī)程,，然后再觀看視頻）

1.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,。

引導(dǎo)學(xué)生回答在連接電路中應(yīng)注意的事項(xiàng)：

①在連接電路時(shí),，開關(guān)應(yīng)斷開。

②注意電壓表和電流表量程的選擇,，“+”,、“-”接線柱,。

③滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”接法，閉合開關(guān)前,，滑片應(yīng)位于阻值最大處,，同時(shí)移動(dòng)滑片時(shí)，移動(dòng)速度要慢,。

（3）檢查無誤后,，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（注意事項(xiàng)：移動(dòng)要慢）,，分別使燈泡暗紅（燈泡兩端電壓1V）,、微弱發(fā)光（燈泡兩端電壓1.5V）、正常發(fā)光（燈泡兩端電壓2.5V）,，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值,，并做好記錄。

注意：在實(shí)驗(yàn)過程中,，用手感受燈泡在不同亮度下的溫度,。隨著燈泡亮度的增加，燈泡的溫度          ,。

（4）算出燈絲在不同亮度時(shí)的電阻,。

2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在活動(dòng)卡上記錄數(shù)據(jù),。

改進(jìn)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：另外12組的同學(xué)做伏安法測(cè)定值電阻的阻值,。（如果學(xué)生水平較高也可以先做測(cè)小燈泡的實(shí)驗(yàn)然后再做測(cè)定值電阻的實(shí)驗(yàn)）

（四）分析與論證

1、選取測(cè)燈泡的實(shí)驗(yàn),，展示學(xué)生的幾組實(shí)驗(yàn)表格,，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)什么問題,？

　　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,？

2,、選取測(cè)定值電阻的實(shí)驗(yàn)，展示學(xué)生的幾組實(shí)驗(yàn)表格,，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,。

　師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)什么問題,？

　生：通過計(jì)算得出R基本上不變，是定值,，不隨電壓,、電流的變化而變化。

　　師：通過論證,，表明燈絲的電阻發(fā)生改變的原因不在于電壓與電流,，那是什么原因造成的呢？

引導(dǎo)：我們?cè)谇懊鎸W(xué)過,，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：對(duì)了,，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,。

　　學(xué)生分析討論，得出：溫度越高,，燈絲電阻越大,。

　　師：一般來說，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),。

　　（五）評(píng)估與交流

　　1.同學(xué)們了解到得到結(jié)論的方法有多種,，不能拘泥于某一種解決問題的辦法與途徑,。

　　2.實(shí)驗(yàn)的分析與論證要注意技巧,，學(xué)會(huì)排查現(xiàn)象發(fā)生的原因,。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的填寫要尊重實(shí)驗(yàn)的事實(shí)，不能妄加改動(dòng),，隨意設(shè)置,。

四、布置作業(yè)：寫一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告

文祖中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)卡

班級(jí)       姓名      日期    

一,、實(shí)驗(yàn)名稱：伏安法測(cè)電阻,。

二、設(shè)計(jì)電路圖：

三,、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

實(shí)驗(yàn)過程中,，用手感受燈泡在不同亮度下的溫度。隨著燈泡亮度的增加,，燈泡的溫度        ,。

四,、問題討論：

分析上表數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)：隨著燈絲發(fā)光亮度的增加,，你測(cè)出的燈絲電阻會(huì)怎樣,？據(jù)此你可能會(huì)提出什么問題？

通過本節(jié)課的改進(jìn),，我感覺學(xué)生對(duì)于理解“溫度對(duì)電阻的影響”有了很深的認(rèn)識(shí),，再次遇到這樣的問題學(xué)生會(huì)迎刃而解；同時(shí)學(xué)習(xí)電功率時(shí),，學(xué)生會(huì)更加明白當(dāng)電壓不同時(shí),，實(shí)際電功率也會(huì)不同，因此不能像求定值電阻阻阻值一樣求平均值,。其次,，我感覺學(xué)生對(duì)于求平均值的問題的能力有了進(jìn)一步加強(qiáng)。