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1、電阻的測(cè)量
★教學(xué)目標(biāo)★
1.知識(shí)與技能
(1)能夠應(yīng)用歐姆定律學(xué)習(xí)一種測(cè)量電阻的方法。
(2)進(jìn)一步掌握電壓表、電流表的使用方法及規(guī)則。
(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。
2.過(guò)程和方法
(1)通過(guò)教師與學(xué)生的雙邊活動(dòng),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,以及對(duì)信息的綜合分析能力。
(2)通過(guò)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題選擇儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制訂實(shí)驗(yàn)操作方案等,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)學(xué)生自己的設(shè)計(jì)、操作、結(jié)論的分析,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
2、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。
★重點(diǎn)難點(diǎn)★
重點(diǎn):利用電流表、電壓表測(cè)小燈泡的電阻。
難點(diǎn):自行設(shè)計(jì)科學(xué)的、完整的實(shí)驗(yàn)操作方案。
★教學(xué)過(guò)程★
一、新課引入
教師:導(dǎo)體對(duì)電流有一定的阻礙作用,叫電阻。燈泡內(nèi)的燈絲對(duì)電流有阻礙作用嗎?
學(xué)生:有,因?yàn)闊艚z是鎢絲,是金屬導(dǎo)體,當(dāng)然有一定的電阻。
教師:怎樣才能知道燈絲電阻的大小呢?
學(xué)生交流討論,打開(kāi)探究之門。
二、新課講解
(一)測(cè)量小燈泡的電阻
教師:如何知道燈絲電阻的大小呢?
學(xué)生:由歐姆定律I=U/R可以推出R=U/I,用電壓表、電流表測(cè)出正在工作的燈絲的電壓、電流,即可用R=U/I算
3、出其阻值。
教師:很好,這種利用電流表和電壓表間接測(cè)量電阻的方法,叫做“伏安法”測(cè)電阻。請(qǐng)大家畫出測(cè)量小燈泡的電壓和電流的電路圖,然后互相交流??醋约旱南敕ㄓ袥](méi)有和別的同學(xué)不一樣。
請(qǐng)一位同學(xué)將自己設(shè)計(jì)的電路圖畫在黑板上。教師巡視,這時(shí)可能會(huì)發(fā)現(xiàn),不論同學(xué)們燈泡、電表擺放的位置如何,大致會(huì)出現(xiàn)兩種情況,一種只畫出電流表、電壓表、燈泡,另一種較完整,接進(jìn)了滑動(dòng)變阻器。
學(xué)生:只要能測(cè)出電燈兩端的電壓和通過(guò)電燈中的電流就可以算出電阻的值。用電流表、電壓表就行,不用變阻器也可以。
教師:另一部分同學(xué),你們?yōu)槭裁匆獙㈦娐方尤胱冏杵髂兀?
學(xué)生:變阻器能改變電路中的電流。
教師:像前一部分同學(xué)
4、講的,用電流表和電壓表測(cè)出小燈泡中的電流和燈兩端的電壓就可以計(jì)算燈泡電阻。為什么還要改變電路中的電流,改變電路中的電流有什么用呢?
學(xué)生:燈絲電阻有可能受其他因素的影響,建議多測(cè)幾組。
教師:部分同學(xué)認(rèn)為一組數(shù)據(jù)不足以說(shuō)明問(wèn)題,建議多測(cè)幾組,可見(jiàn)同學(xué)們考慮得很全面,那怎樣才能達(dá)到多測(cè)幾組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪兀?
學(xué)生:(1)更換電池組的個(gè)數(shù),改變燈泡兩端的電壓。
(2)加入滑動(dòng)變阻器改變電路中電阻,進(jìn)而改變通過(guò)燈絲的電流及其電壓。
教師:請(qǐng)同學(xué)們討論哪一種方案較方便,并再設(shè)計(jì)電路。結(jié)論討論意見(jiàn),完善實(shí)驗(yàn)電路:
討論滑動(dòng)變阻器在電路中的作用。
學(xué)生:(1)多次測(cè)量取平均值更準(zhǔn)確。
(2
5、)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大可以保護(hù)電路。
(3)可以調(diào)節(jié)電路中的電流為整數(shù)值便于計(jì)算。
難點(diǎn)突破:
教師:同學(xué)思考,小燈泡的電阻有無(wú)可能受其他因素的影響,其阻值會(huì)不會(huì)是一個(gè)定值?(啟發(fā)學(xué)生考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能改變的物理量。)
教師:在實(shí)驗(yàn)中,燈泡的電壓和電流是會(huì)發(fā)生變化的,我們可以用電壓表、電流表來(lái)監(jiān)測(cè)。那么,除此之外還有什么因素會(huì)變?
學(xué)生:聯(lián)系以往做過(guò)的實(shí)驗(yàn),我們知道燈泡的亮度會(huì)隨電壓變化而改變。
教師:很好,那么在實(shí)驗(yàn)中我們還應(yīng)關(guān)注燈泡的亮度,把它也作為我們的研究對(duì)象。
教師:確定了實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。
預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)表格為:
次數(shù)
電壓U(V)
電流I(A)
6、
燈泡亮度
電阻R(Ω)
1
2
3
(培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)表格的能力,明確實(shí)驗(yàn)的目的和重點(diǎn)研究對(duì)象,掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法)
學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究:
強(qiáng)調(diào):
1.滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到最大值。
2.小燈泡的額定電壓是2.5V。
3.注意電流表、電壓表的正確使用方法。
4.愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)器材。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),教師巡視輔導(dǎo)。
教師關(guān)注細(xì)節(jié):
1.學(xué)生電路的連接正確與否。
2.三次實(shí)驗(yàn)盡量在允許的范圍內(nèi)拉開(kāi)三組數(shù)據(jù)的差距,便于分析結(jié)論。
3.注意實(shí)驗(yàn)器材不因電流過(guò)大而損壞。
分析并論證實(shí)驗(yàn)
1.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
7、。
2.相互交流分析實(shí)驗(yàn)表格。
教師:同學(xué)們發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題?
學(xué)生:燈泡的電阻不是定值,是變化的。
教師:是什么原因使燈絲的電阻發(fā)生變化的呢?
學(xué)生:(1)是電壓變化了。
(2)是電流變化了。
(3)是燈泡亮度變化了。
教師:同學(xué)們眾說(shuō)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?我們做一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。
(二)測(cè)量定值電阻的阻值
難點(diǎn)突破:(展示電路圖)
目的:用電壓表、電流表測(cè)定電阻的阻值。
器材:電源(V)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻(10Ω)。
步驟:
1.如圖連接電路。
2.改變滑動(dòng)變阻器阻值,讀電壓表、電流表。
3.根據(jù)
8、R=U/I算出R。
表明:R是定值,不隨電壓、電流的變化而變化。
教師:通過(guò)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?
學(xué)生:是燈泡的亮度。
教師:對(duì)了,我們常說(shuō)“一份光一份熱”,燈泡發(fā)光是由于燈絲不斷產(chǎn)生和聚集熱量而引起的,聚集的熱量越多,其溫度越高,達(dá)到一定程度,便會(huì)熱得發(fā)光。
教師:這說(shuō)明,燈泡的亮度只是一種現(xiàn)象,它表明什么因素影響了燈絲的電阻呢?
學(xué)生:是溫度。
教師:對(duì)了,一般來(lái)說(shuō),金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。
三、課堂小結(jié)
讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識(shí)。
四、課堂例題
1.一個(gè)20Ω的電阻,接在4節(jié)干電池串聯(lián)的電源上,要測(cè)這個(gè)
9、電阻中的電流和兩端電壓,則電流表量程應(yīng)選 0~0.6A ,電壓表的量程應(yīng)選 0~15V 。
2.在做“測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,若電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)為零,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑時(shí),電壓表示數(shù)基本沒(méi)變化,其原因可能是( )
A.滑動(dòng)變阻器接觸不良
B.開(kāi)關(guān)接觸不良
C.小燈泡兩端短路
D.燈泡的鎢絲斷了
兩道例題,讓學(xué)生快速思考回答,老師做適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。
★布置作業(yè)★
課后習(xí)題。
★板書(shū)設(shè)計(jì)★
提出問(wèn)題:如何知道小燈泡的電阻?
猜想:(學(xué)生自由發(fā)揮)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)表格(學(xué)生板書(shū))
次數(shù)
電壓U(V)
電流I(A)
燈泡亮度
電阻R(Ω)
1
2
3
分析論證:影響燈絲電阻大小的因素可能是:
1.電壓;2.電流;3.電燈亮度。
結(jié)論:一般來(lái)說(shuō),金屬的電阻隨溫度的升高而增大。
評(píng)估交流:(學(xué)生交流所感所想)
★教學(xué)反思★
本節(jié)課教師注重改變了以前只看結(jié)果的單一評(píng)價(jià)體系,在探究過(guò)程當(dāng)中不斷鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維、積極發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),并及時(shí)予以肯定。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,培養(yǎng)學(xué)生有主動(dòng)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)的意識(shí),勇于提出自己的見(jiàn)解和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,善于主動(dòng)與他人交流,聽(tīng)取他人意見(jiàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改正自己的不足。
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