2/2第3節(jié)電阻的測(cè)量教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1．理解伏安法測(cè)電阻的原理。2．進(jìn)一步掌握電壓表、電流表的使用方法及注意事項(xiàng)。3．通過使用滑動(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。4．通過測(cè)量小燈泡的電阻，了解歐姆定律的應(yīng)用。5．經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究過程，并在此過程中體會(huì)科學(xué)探究的思路與方法。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)利用電流表、電壓表測(cè)小燈泡的電阻教學(xué)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)過程新課引入教師提問：我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了歐姆定律，歐姆定律有什么應(yīng)用？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間討論教師所提問題，然后舉手回答。教師活動(dòng)：理答。答案：電壓、電流和電阻這三個(gè)物理量知道了其中的任意兩個(gè)，就可以求出第三個(gè)來。教師提問：根據(jù)歐姆定律電阻等于電壓除以電流，這是不是與前面所學(xué)的電阻定律相矛盾？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生之間討論教師所提問題，然后舉手回答。教師活動(dòng)：理答。答案：不矛盾。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，其大小與導(dǎo)體兩端加不加電壓，導(dǎo)體通不通電流無關(guān)。教師口述：到現(xiàn)在，我們已經(jīng)知道，通過導(dǎo)體電流的大小是由加在導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻決定的。我們知道了電壓、電流和電阻其中的任意兩個(gè)物理量就可以求出第三個(gè)物理量來。今天我們就來一起來用歐姆定律測(cè)導(dǎo)體的電阻。講授新課一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量通過導(dǎo)體的電阻。二、實(shí)驗(yàn)原理教師活動(dòng)：講解伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理。由歐姆定律 故只要知道了加在導(dǎo)體兩端的電壓及此時(shí)通過此導(dǎo)體的電流，就可以求出導(dǎo)體的電阻了。這種先測(cè)量加在導(dǎo)體兩端的電壓及此時(shí)通過此導(dǎo)體的電流，然后再用歐姆定律求電阻的方法，我們稱之為伏安法測(cè)電阻。教師口述：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)用伏安法測(cè)電阻的電路圖。教師活動(dòng)：檢查并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)伏安法測(cè)電阻的電路圖。學(xué)生活動(dòng)：小組討論共同設(shè)計(jì)電路圖。設(shè)計(jì)意圖：電路圖一定要讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的策劃能力。師生活動(dòng)：讓部分同學(xué)展示其設(shè)計(jì)的電路圖，并讓其說明其設(shè)計(jì)意圖，教師用提問的方式來與其確認(rèn)其設(shè)計(jì)能否完成實(shí)驗(yàn)。按：由于初中不考慮電表的內(nèi)阻，故在此情況下，電流表的內(nèi)接法與外接法是沒有區(qū)別的，故不論學(xué)生設(shè)計(jì)內(nèi)接法還是外接法的電路圖，教師不應(yīng)給出哪個(gè)比較好，哪個(gè)不好不評(píng)價(jià)。但教師在演示實(shí)物邊線時(shí)，最好采用誤差較小的方法。教師活動(dòng)：展示電路圖。三、實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源一個(gè)，電壓表、電流表各一塊，待測(cè)電阻一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟教師活動(dòng)：在學(xué)生實(shí)際操作前，老師先講一下注意事項(xiàng)。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)本小實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路圖連接實(shí)際電路。可以參考的實(shí)驗(yàn)步驟：（1）電表調(diào)零。（2）斷開開關(guān)。（3）連接實(shí)物電路，使滑動(dòng)變阻器的初始狀態(tài)接入電路的電阻最大。（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，并記下電壓表和電流表的示數(shù)。（5）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變變阻器重復(fù)步驟（4）的操作兩次。（6）整理實(shí)驗(yàn)儀器。在學(xué)生連接實(shí)際電路時(shí)，教師檢查學(xué)生的連接情況，必要時(shí)予幫助，但老師在幫學(xué)生連接實(shí)物電路時(shí)，應(yīng)以學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖為依據(jù)來連接，不要以自己原來頭腦中的電路圖來連接。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω123五、數(shù)據(jù)處理將所得電壓與電流的數(shù)據(jù)代入由歐姆定律求得的電流的表達(dá)式，計(jì)算出電阻，然后再求三組數(shù)據(jù)的平均值，此平均值即為所測(cè)電阻的電阻。典例剖析例1若R0是已知阻值的定值電阻，滑動(dòng)變阻器銘牌磨損，導(dǎo)致阻值未知，則利用下列電路圖不能夠準(zhǔn)確測(cè)出未知電阻Rx阻值的是（）ABCD分析：考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。要測(cè)電阻只須得到加在待測(cè)電阻兩端的電壓和此時(shí)通過此待測(cè)電阻的電流即可。解析：A選項(xiàng)，加在待測(cè)電阻兩端的電壓的由電壓表測(cè)出，此時(shí)通過待測(cè)電阻的電流由電流表測(cè)得，將所得數(shù)值代入歐姆定律的數(shù)學(xué)式即可求得待測(cè)電阻的阻值，此選項(xiàng)不符合題意。B選項(xiàng)，加在待測(cè)電阻兩端的電壓的由電壓表V2測(cè)出，此時(shí)通過待測(cè)電阻的電流由電壓表V2的示數(shù)除以R0的阻值得到，此選項(xiàng)不符合題意。C選項(xiàng)，加在待測(cè)電阻兩端的電壓的由電流A1的示數(shù)乘以R0的阻值得到，此時(shí)通過待測(cè)電阻的電流由電流表A2測(cè)得，此選項(xiàng)不符合題意。D選項(xiàng)，由電流表只能測(cè)得通過待測(cè)電阻的電流，無法直接或間接得到加在待測(cè)電阻兩端的電壓，故此選項(xiàng)符合題意。綜上，本題選D。題后反思：選項(xiàng)B、C也提供了兩種測(cè)量電阻的電路設(shè)計(jì)。在這里，我們可以看出，測(cè)量電阻的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，就是要測(cè)電壓和電流，而各種電路設(shè)計(jì)只是求得電壓和電阻的一種手段。例2用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中，沒有必要的是（）A．接通電路時(shí)，先斷開開關(guān)B．應(yīng)從電源的正極開始接線，開關(guān)應(yīng)靠近電源的正極C．在無法估計(jì)被測(cè)電阻大小時(shí)，電流表、電壓表應(yīng)選用較大的量程D．將變阻器連入電路時(shí)，滑片應(yīng)放在變阻器阻值最大的位置上分析：根據(jù)“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中注意的事項(xiàng)分析。主要有開關(guān)的狀態(tài)、滑動(dòng)變阻器的滑片位置、電表的量程的選擇、電路的連接順序。解析：選項(xiàng)A，說法正確，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，是為了防止短路，故選項(xiàng)A不符合題意。選項(xiàng)B，沒有必要，只要能正?？焖龠B接即可，故選項(xiàng)B符合題意。選項(xiàng)C，說法正確、在無法估計(jì)被測(cè)電壓、電流的大小時(shí)，電流表、電壓表應(yīng)選用較大的量程，可以保護(hù)電表，故選項(xiàng)C不符合題意。選項(xiàng)D，說法正確，將變阻器連入電路時(shí)，滑片應(yīng)放到使電路中電流最小的位置，即為阻值最大位置，也是為了保護(hù)電路，故選項(xiàng)D不符合題意。綜上，本題選B。例3在圖所示的四個(gè)電路中，電源兩端電壓保持不變，若定值電阻R的阻值已知，則在不拆卸元件的情況下能夠測(cè)出待測(cè)電阻Rx阻值的電路是（）ABCD分析：測(cè)電阻阻值應(yīng)該知道電阻兩端的電壓U，流過電阻的電流I，逐一分析各選項(xiàng)看能不能求出U、I，然后做出選擇。解：選項(xiàng)A，電壓表V1測(cè)出定值電阻R的電壓U1，電壓表V2測(cè)出待測(cè)電阻Rx的電壓Ux，電路電流I=U1/R，待測(cè)電阻Rx電壓Ux，,由歐姆定律可求出電阻，故選項(xiàng)A正確。選項(xiàng)B，電流表A測(cè)出流過Rx的電流I，電壓表V測(cè)出電阻Rx的電壓U，由歐姆定律可求出待測(cè)電阻Rx的阻值，故選項(xiàng)B正確。選項(xiàng)C，圖示電路不能測(cè)出流過電阻Rx的電流，圖