15.3 伏安法测电阻
教学目标 1.知道“伏安法”测电阻的原理。 2.学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，领会信息的收集和处理方法，初步形成对信息的有效性判断的意识，培养初步的信息收集和处理能力。 3.会用电压表、电流表测电阻。 4.会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告。 1.根据实验课题的要求设计实验电路图，掌握正确的操作顺序。 教学2.伏安法测电阻的原理和测量方法。 重 点 1如何根据实验的需要选择适当的器材。 教2根据实验电路图进行实物连接，并且排除教学过程中出现的种种故障。 学难点 教材分析与 教法设想 伏安法测电阻是欧姆定律内容的延续，本节主体内容是利用电压表、电流表测算出小灯泡的电阻，通过实验探究去发现钨丝电阻变化的规律，并最终找到影响钨丝电阻变化的因素及它们之间的相互关系。 本节教材重在培养学生的探究性学习能力，结合教学实际，对教材作如下设计。 第一环节：打开探究之门。 教师展示灯泡，提出思考，如何测量灯泡内灯丝的电阻呢？ 第二环节：探究实验。 教师组织学生设计、讨论实验方案。 第三环节：发现与拓展。 引导学生分析实验数据，感知灯丝的电阻受温度的影响。 1、 每小组同学准备2节带电池盒的干电池、开关、带灯座的小灯泡(2.5v)、定教值电阻（20Ω）、滑动变阻器、导线若干。 学准 备 教学环节 【创设情境】 创 一、复习引入 导学过程 学习过程 备注 生：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电
设 师：欧姆定律的内容是什么？ 压成正比，跟这段导体的情 师：它的公式是什么？ 电阻成反比。 境 引导学生由欧姆定律推出。电阻公式 生：灯泡两端的电压 【自主学习与合作共建】 和通过灯泡的电流，分别（一）提出问题 用电压表和电流表测。 自 师：（展示小灯泡）如果要测量这个小灯泡灯丝生：欧姆定律的变形公式。 主 学生设计电路图 学 的电阻，需要测量哪些物理量？分别用什么测？ （板书：“测量小灯泡的电阻”） 预计意见： 习 生：1.能，合理。2. 师：根据什么公式算出灯泡灯丝的电阻？ （二）制定计划与设计实验 可以测，但不合理，因为 1.实验原理 它只能测小灯泡一种工作合 师：测量小灯泡的电阻依据的原理就是欧姆定律状态的电阻。 作 1.合理，能测出灯丝共 的变形公式。请同学们画出测量小灯泡电阻的实验电的电阻。 建 路图。 （板书：“一、实验原理：欧姆定律的变形公式 2.可以测，但只能测小灯 二、实验器材：”） 泡一种工作状态（亮度） 2.实验电路图 时的电阻。 知 （板书：“三、实验电路图”） 学生讨论后得出:在电路能 教师巡视辅导。 中串联一个滑动变阻器。 应 用 展示学生设计的电路图，引导学生讨论所设计的（三）学生进行实验与收集证据 电路图。（能不能测出灯泡的电阻，是否合理。） 师：电路设计好了， 师：如果要测出小灯泡在不同工作状态（亮度）接下来就要弄清楚实验怎巩 么做。 固 下的电阻，要对电路图进行怎样的改进呢？ （板书：“四、实验小 师：对了，在电路中串联一个滑动变阻器就可以步骤：”） 结 1.实验步骤 改变小灯泡两端的电压和通过的电流，从而测出小灯（1）根据电路图把实诊 泡在不同情况（亮度）下的电阻。 引导学生画出实验电路图（如右图）。 验器材摆好。 断 师：由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，（2）按电路图连接电评 电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 路。 价 所以这种用电压表、教师巡视辅导。 引导学生回答在连接作电路中应注意的事项：①业 教师关注细节： 在连接电路时，开关应断布 1.学生电路的连接正确与否。 置 2.三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”与 差距，便于分析结论。 接线柱。③滑动变阻器采预 3.注意实验器材不因电流过大而损坏。 用“一上一下”接法，闭习 合开关前，滑片应位于阻提（四）分析与论证 （板书：“六、分析与论证”） 值最大处。） 纲 展示学生的几组实验表格，对实验数据进行分析。 （3）检查无误后，闭相互交流分析实验表格。 合开关，移动滑动变阻器 师：同学们发现什么问题？ 的滑片（注意事项：移动 生：灯泡的电阻不是定值，是变化的。 要慢），分别使灯泡暗红
师：是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？ 生： （1）是电压变化了。（2）是电流变化了。（3）是灯泡亮度变化了。 师：同学们众说纷纭，到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢？是电压与电流吗？我们做一个补充实验。 难点突破：（实物投影展示电路图） 目的：用电压表、电流表测定电阻的阻值。 器材：电源（V）电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻（10Ω）。 步骤： 1.如图连接电路。 2.改变滑动变阻器阻值，读电压表、电流表。 3.根据R＝U／I算出R。 表明：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。 师：通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？ 引导：我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？ 师：那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？ 师：对了，请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系？请同学们分析数据表格，相互交流。 师：对了，一般来说，金属导体的电阻随温度升高而增大。这个实验再一次验证了这一点。 （五）评估与交流 1.同学们了解到得到结论的方法有多种，不能拘泥于某一种解决问题的办法与途径。 2.实验的分析与论证要注意技巧，学会排查现象发生的原因。 3.实验数据的填写要尊重实验的事实，不能妄加改动，随意设置。 拓展提升与诊断评价】 1．如图所示是某同学设计的伏安法测电阻的实验电路，图中①是 表，②是 表，为使①表的读数增加，变阻器的滑片P应向 移动；为使②表读数减小，变阻器的滑片P应向 移动. 2．伏安法测电阻时，使用的电源电压是15伏，电压表有0~3伏和0~15伏两个量程，电流表有0.6安和3安两个量程，估计待测电阻的阻值约为10欧.则电压表应选择量程 ，电流表应（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。 实验次数 灯电电泡压流亮U/V I/A 度 电阻R/Ω 灯丝1 暗红 1 微弱2 1.5 发光 正常3 2.5 发光 同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度 。 （4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 2.学生分组实验，记录数据。 学生通过测量定值电阻的电阻说明灯泡电阻的变化并非由于电压、电流的变化引起的。 生：材料、长度、横截面积和温度。 生：是温度。 学生分析讨论。 生：温度越高，灯丝电阻越大。
选择量程 . 3．在用电压表和电流表测出导体电阻的实验中. （1）此实验的原理是： （2）在虚线框内画出实验电路图，并把图的实物对应连 接起来.（滑动变阻器接线柱A必须使用） （3）实验中应测量物理量是 和 ，分别用 和 测量. 板 书 设 计 伏安法测电阻 1、 原理 2、 步骤 3、 实验过程 4、 实验结论 5、 交流讨论 教 本课采用实验探究的方式，尽可能地创造条件，让学生自主探索、分析、归纳，学 札 突出“做中学”，在体验中去发现、去认识、去领悟、去分析，从而得到结论。这既记 提高学生动手操作能力，也为学生深刻地理解知识的内涵创造了条件，为学生能力的发展搭建了舞台。整节课大致是按照我预计的方向发展，特别是他们的动手操作能力，比我想象的要好得多，但也有个别的学生较粗心，开关闭合之前没把滑动变阻器滑到最大处，导致灯泡烧坏。