第三節 “伏安法”測電阻第1課時 “伏安法”測電阻【教學目標】一、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.會記錄實驗數據，知道簡單的數據處理方法，會寫簡單的實驗報告，會用科學術語、簡單圖表等描述實驗結果；3.通過使用滑動變阻器，進一步理解滑動變阻器在電路中的作用，鞏固滑動變阻器的正確使用方法.二、過程與方法1.通過測量導體的電阻，了解歐姆定律的應用.2.讓學生根據實驗課題選擇儀器、設計實驗、制定實驗操作方案等，培養學生的實驗能力.三、情感、態度與價值觀1.通過學生自己的設計、操作、分析、總結，培養學生實事求是的科學態度和周密、嚴謹的科學思維方法，養成良好的學習習慣.2.在共同完成的操作及實驗過程中，培養同學之間相互協作的團隊精神.【教學重點】 利用電流表、電壓表測量導體（定值電阻和小燈泡）的電阻.【教學難點】 自行設計科學、完整的實驗操作方案.【教具準備】 (學生可2人或4人一組)干電池組(帶盒)或學生電源、電壓表、電流表、帶燈座的小燈泡(或定值電阻)、開關、滑動變阻器、導線若干、多媒體課件等.【教學課時】 1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一課時內容，并講解學生所做的課后作業（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 上節例2中我們是怎樣計算電熱器的電阻值的？生：根據歐姆定律I=U/R得R=U/I進行計算的.師 同學們想一想，能不能根據R=U/I利用我們已學的電學器材測量導體的電阻呢？生：能，只要用電壓表測出導體兩端電壓，用電流表測出通過導體的電流，就可以利用R=U/I求出導體的電阻.師 同學們真棒！這種用電壓表、電流表測小電阻的方法稱之為“伏安法”，下面我們就一起來學習“伏安法”測電阻.【預習指導】閱讀課本P104-105文字內容和插圖，把基本概念、基本方法用紅色筆做上記號，并完成對應練習冊中“課前預習”部分，然后，各小組內部交流討論，提出預習疑問，組長做好記錄，準備展示.【交流展示】1.各小組代表舉手發言，報告“課前預習”答案，教師評價訂正.2.學生質疑，教師指導釋疑.【拓展探究】用“伏安法”測電阻(一)學生小組內部交流討論，回答下列問題，教師點評訂正.師 用“伏安法”測一定值電阻的原理是什么？生：歐姆定律I=U/R或R=U/I.師 畫出你設計的電路圖，并說明滑動變阻器在該實驗中的作用以及你將如何選擇電表量程？滑動變阻器在電路中的作用：改變待測電阻兩端的電壓和電路中的電流，多次測量，取得多組數據，保護電路（混流）若無法估計電路中電流與被測電阻兩端的電壓時，可以采用試觸法，觀察指針偏轉的角度(應大于滿刻度的一半)來選擇合適的量程；實際問題中，可以利用串并聯電路的特點，結合歐姆定律計算出電路中電流和被測電阻兩端的電壓的變化范圍來選擇電表的量程.師 本實驗中，需多測幾組不同數據的目的是什么？生：取電阻的平均值，減小實驗誤差.師 寫出實驗步驟，并設計畫出記錄數據表格.生：實驗步驟：1.斷開開關，按電路圖連接好電路.2.將滑動變阻器滑片置于阻值最大處，閉合開關，調節滑動變阻器，讀出電流表、電壓表示數，并填入所制表中，再移動滑動變阻器滑片，測出兩組不同數據，填入所制表中.3.根據測得數據計算電阻的阻值，并求其平均值.4.整理儀器.記錄數據表格(二)學生兩人一組，進行實驗，教師巡視指導.(三)教師引導學生設計測小燈泡電阻的實驗方案，并用多媒體展示.實驗目的：測量小燈泡的電阻.實驗原理：R=U/I.實驗電路：實驗器材：小燈泡：額定電壓為________V.滑動變阻器：最大阻值____，允許通過的最大電流____；電源：____V；開關、導線若干.實驗步驟：1.按電路圖連接實物電路.連接電路時，開關應斷開.大致估計電流表、電壓表測量的最大電流值和最大電壓值，選擇合適的量程接入，如不能估計，則要選擇量程較大的接線柱接入.2.檢查電路無誤后，將滑動變阻器滑片調至滑動變阻器阻值最大的位置.3.合上開關，并迅速斷開開關（試觸），在開關合上的瞬間觀察電流表、電壓表指針的變化，判斷電表連接是否正確（有無接反），電流表、電壓表量程連接是否合適（量程大，還是小）.4.根據試觸的情況，調整電流表、電壓表接入電路的量程，確保電壓表、電流表連接正確.5.合上開關，移動滑動變阻器的滑片.改變被測小燈泡兩端的電壓，測出通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，分別記下三組對應的電流和電壓的數值，將測量的電流和對應的電壓值，填入數據表格對應的空格內.(四)學生兩人一組，繼續實驗，教師巡視指導.學生實驗完成后，教師引導學生評估交流.師 你能從這些數值中看出還有什么規律嗎？生：燈泡的電阻隨電壓的增加而增大，因為燈泡的電壓越大，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.(五)教師引導學生對實驗誤差進行分析，并用多媒體展示.由于電壓表和電流表本身都有一定的電阻，會使測出的燈泡電阻值與真實值間存在差異，電流表和電壓表連入電路的方式有兩種.外接法：如圖甲所示，在外接法中，電壓表的示數表示待測電阻R兩端的電壓UR、電流表的示數表示通過電阻R和電壓表的總電流，即I=IR+IV，待測電阻值應為R真=UR/IR，而測出來的電阻值R測=UR/I，由于IIR，所以R測R真，即測得的電阻值比真實值偏小.當待測電阻很小時，采用外接法可減小測量誤差.內接法：如圖乙所示，在內接法中，電流表的示數表示通過R中的電流IR，電壓表的示數表示電阻R兩端電壓UR與電流表兩端電壓UA之和，即U=UR+UA.根據I=U/R，待測電阻值應為R真=UR/IR，而測量的電阻值R測=U/IR，因為UUR，使R測R真，即測量值比真實值偏大.如果待測電阻R的阻值很大，根據串聯電路的特點，通過電阻R和電流表中的電流相等，由歐姆定律知UR=IRR遠大于UA=IRRA，即U近似等于UR，使R測R真.因此，當待測電阻很大時，采用內接法.【課堂訓練】教師引導學生做對應練習冊中的題目.【課堂小結】教師引導學生歸納總結本節課學到了什么.【課后作業】請同學們完成課本P105-106作業1 2 3 4.【課后作業答案】1.電壓 電流 R=U/I 伏安2.不正確，因為導體電阻是導體本身的一種性質，只與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關，而與電壓、電流無關，同一定值電阻U/I比值不變.3.防止電路連接過程中出現短路電流過大而燒壞電源等電路元件，將滑片置于使接入電路阻值最大的位置使電路中電流最小，保護電路.4.(1)與L并聯的是，與L串聯的是 (2)0.308.3 (3)溫度1.“伏安法”測電阻是個典型的電學實驗，所用儀器較多，操作比較復雜，對學生能力的要求比較高，所以該實驗有一定的難度，應引起高度重視.2.注意事項可以放在實驗進行中說明，或學生有問題時再指出，這樣比單獨占用一些時間要好一些，因為學生出錯了，就知道去查錯，從而加深對注意事項的認識、理解和記憶.3.本節在做測量小燈泡的電阻實驗時，多測幾次的目的不是為了求平均值來減小誤差，而是要學生從多次計算出來的結果中能看出其中的規律.6