第三节 电阻的测量（教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级上册

第3节 电阻的测量（教学设计） 【教学目标】 1. 进一步掌握电压表、电流表的使用方法；巩固滑动变阻器的正确使用方法。 2. 学会用伏安法测电阻；加深对欧姆定律及其应用的理解。 【教材分析】 《电阻的测量》是初中物理电学部分的重要内容。安排在电流、电压、电阻以及欧姆定律的学习之后，是一种基本的测量电阻的方法，是欧姆定律的具体应用。本次实验使学生体会到物理规律在解决实际问题的作用，还可以使学生在实验过程中获得新的知识，联系前后知识，从而完成知识的系统化。教材安排测量电阻的实验，要求学生多测几组数据，计算出的电阻，从而使所测的数据更准确。 本节课学习重在学生自己动手实验的过程，让每个学生都有亲身体验的机会，有获得成功感，从而珍惜自己的劳动成果，掌握科学的探究方法，养成良好的学习习惯，对物理这门功课产生浓厚兴趣。 【学情分析】 学生已经学习了电流、电阻、电压及三个物理量的一些基本性质，并认识了三个物理量的基本关系—一欧姆定律，使学生能够使用欧姆定律解释一些生活中的基本电学现象，对于所用的实验电路，操作步骤有了一定的了解，但由于学生的基础不扎实，因此教师还要适当的引导学生如何设计电路，选一起，设计实验步骤。教材要求学生自己设计实验步骤、实验记录表格等，并要求学生对实验数据进行处理，培养学生探究能力。最后引导学生对比测电阻实验和测小灯泡的实验，分析其相同点和异同点，让学生从基础上再次熟悉两个实验，做到及时巩固。 【教学重难点】 学习重点：会用伏安法测量电阻。 学习难点：引导学生分析实验，发现规律，加深对欧姆定律的理解。 【器材准备】 和《电阻的测量》相关的视频、挂图、课件、器材等。 【教学过程】 一、导入新课： 想一想 小明手里有几个电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能帮助他想出办法吗？ 本节课我们将解决相关问题。 二、新课讲授： 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 【提出问题】 电流可用电流表测量，电压可用电压表测量，那么，能否用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢？ 【设计实验】 由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少误差，实际测量中要改变待测电阻两端电压，多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻，最后求电阻的平均值。 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 （1）滑动变阻器：改变电阻两端电压和保护电路。 （2）电流表：测量定值电阻中的电流。 （3）电压表：测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 【实验步骤】 （1）按要求设计电路图，并且连接实物电路。 （注意连接电路时，开关断开，滑片移到阻值最大处） （2）检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数记入表中。 （3）断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 【实验表格】 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 因为当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 【交流评估】 （1）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路。 （2）实验中如果电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 小明想测量一个小灯泡发光时的电阻，你能帮助他吗？ 【实验目的】 用电压表、电流表测小灯泡的电阻 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】 电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 【实验电路图】 【实验实物连接】 【实验步骤】 （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）闭合开关，多次移动滑片位置，记录多组电压表、电流表的数。 （3）断开开关，算出灯泡在不同电压下的电阻值。 【实验表格】 【实验结论】 灯泡发光越亮，灯丝电阻越大。 因为当小灯两端电压越大时，小灯泡发光越亮，灯丝温度升高，所以灯丝的电阻越大。 【交流评估】多次实验的目的是什么？ 不是为了减小误差，而是为了寻求普遍规律。 3、 课堂练习： 1．某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 【答案】 求平均值减小误差 2.4 0.3A 8 【详解】（1）[1]用伏安法测电阻的实验中，改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是为了求平均值减小误差。 （2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V。 [3]如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 [4]被测电阻 2．某同学做“伏安法测电阻”的实验时，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（　　） A．电流表的正、负接线柱接反了 B．电源电压太小了 C．在电路的某处发生了短路 D．待测电阻的电阻丝断了 【答案】C 【详解】A．电流表的正负接线柱接反会导致指针反偏，不会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故A不符合题意； B．电源电压太小，由可知，电阻一定时，电压越小，电流越小，会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故B不符合题意； C．电路的某处发生了短路会导致电流过大，导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故C符合题意； D．待测电阻的电阻丝断了，电路中没有电流，不会导致电流表的指针迅速摆动到最大刻度，故D不符合题意。 故选C。 3．如图“伏安法测电阻实验”电路图，下列说法中错误的是（　　） A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端 B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出 C．多次测量是为了求平均值减小误差 D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大 【答案】D 【详解】A．为保护电路，连接电路时，应将滑片移至阻值最大处，由图知，变阻器的下面接了左边的接线柱，则应将变阻器滑片调至最右端，故A正确； B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，否则指针会反向偏转而损坏电表，故B正确； C．定值电阻的阻值不变，多次测量求平均值是为了减小误差，故C正确； D．向左移动滑片，变阻器的阻值变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，但电阻的阻值不变，故D错误。 故选D。 4．用如图所示的方案测量小灯泡的电阻。实验中需要收集的信息是（　　） A．电压表示数和电流表示数 B．电源电压和变阻器的最大阻值 C．电流表示数和变阻器的最大阻值 D．电压表示数和变阻器的最大阻值 【答案】A 【详解】闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算灯泡的电阻，所以，实验中需要收集的信息是电压表示数和电流表示数，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 5．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 【答案】B 【详解】A．由乙图可知，电流与电压不成正比，当灯泡两端电压改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故A正确，不符合题意； B．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误，符合题意； CD．根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为3V时，通过的电流为3A，定值电阻的阻值 R＝==1Ω 故CD正确，不符合题意。故选B。 6．在“测量定值电阻阻值”的实验中，提供的实验器材有： A．两节新干电池； B．电压表（量程0~3V，0~15V）； C．电流表（量程0~0.6A，0~3A）； D．滑动变阻器R（20Ω，1A）； E.待测电阻Rx（阻值约为几欧）； F.开关一个，导线若干。 （1）图甲是实验中设计的电路图，请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号 ； （2）连接电路前，发现电流表指针位置如图乙所示，此时需要进行的操作是 。连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）； （3）根据图甲的电路图，请用笔画线代替导线，把图丙中的实物图连接成完整电路（有两条导线未连接），要求开关闭合时电流表示数最小，测量时电表示数尽可能精确 ； （4）测得的部分数据已记录在表格中，表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 。在第3次测量时，电压表的示数如图丁所示，根据这三次测得的数据，Rx阻值的平均值为 Ω。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 1 1.6 0.20 8.0 2 2.0 0.24 8.3 3 0.30 【答案】 （1） （2）调零 断开 （3） （4）Rx阻值的平均值 8.1 【解析】（1）[1]根据电路图可知，上面圈内的电表串联在电路中，为电流表；下面圈内的电表与Rx并联，为电压表，如下图所示： （2）[2][3]连接电路前，电流表的指针左偏，需要进行的操作是调零，使指针指在零刻线处；连接电路时，开关应该断开。 （3）[4]滑动变阻器要“一上一下”接入电路，要求开关闭合时电流表示数最小，需要将滑动变阻器的左下接线柱与Rx的右接线柱连接；为了使测量时电表示数尽可能精确，电压表选用0~3V 量程，将电压表的“3”接线柱与Rx的左接线柱连接，如下图所示： （4）[5][6]在伏安法测电阻的实验中，采用多次测量取平均值的方法减小误差，故表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是Rx阻值的平均值；电压表选用的量程是0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，则第三次Rx的阻值 则Rx阻值的平均值 7．为测量小灯泡正常发光时的电阻，“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验（小灯泡额定电压为2.5V）： （1）用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量得出了如下数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.20 5.00 2 1.5 0.24 6.25 3 2.0 0.26 7.70 4 2.5 5 3.0 0.30 10.00 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，示数是 A，此时小灯泡的电阻值为 Ω（结果保留两位小数）； （4）根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因： 。 【答案】 （1） （3）B 断路 （3）0.28 8.93 （4）灯泡的电阻随温度升高而变大 【解析】（1）[1] 电流表应与灯泡串联，由乙图可知选用小量程，作图如下： （2）[2] 闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即B端。 [3] 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数则说明可能是电路断路，但电压表有示数，则说明电压表两端与电源相通，则可能是小灯泡断路。 （3）[4][5] 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数是0.28A，则此时小灯泡的电阻值为 （4）[6] 灯泡的电阻随温度升高而变大，是变化的。 【课堂小结】 引导学生学列本节课的思维导图： 【板书设计】 见上面思维导图 【作业布置】 教材P126第1-4小题。 【教学反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 电阻的测量（教学设计） 【教学目标】 1. 进一步掌握电压表、电流表的使用方法；巩固滑动变阻器的正确使用方法。 2. 学会用伏安法测电阻；加深对欧姆定律及其应用的理解。 【教材分析】 《电阻的测量》是初中物理电学部分的重要内容。安排在电流、电压、电阻以及欧姆定律的学习之后，是一种基本的测量电阻的方法，是欧姆定律的具体应用。本次实验使学生体会到物理规律在解决实际问题的作用，还可以使学生在实验过程中获得新的知识，联系前后知识，从而完成知识的系统化。教材安排测量电阻的实验，要求学生多测几组数据，计算出的电阻，从而使所测的数据更准确。 本节课学习重在学生自己动手实验的过程，让每个学生都有亲身体验的机会，有获得成功感，从而珍惜自己的劳动成果，掌握科学的探究方法，养成良好的学习习惯，对物理这门功课产生浓厚兴趣。 【学情分析】 学生已经学习了电流、电阻、电压及三个物理量的一些基本性质，并认识了三个物理量的基本关系—一欧姆定律，使学生能够使用欧姆定律解释一些生活中的基本电学现象，对于所用的实验电路，操作步骤有了一定的了解，但由于学生的基础不扎实，因此教师还要适当的引导学生如何设计电路，选一起，设计实验步骤。教材要求学生自己设计实验步骤、实验记录表格等，并要求学生对实验数据进行处理，培养学生探究能力。最后引导学生对比测电阻实验和测小灯泡的实验，分析其相同点和异同点，让学生从基础上再次熟悉两个实验，做到及时巩固。 【教学重难点】 学习重点：会用伏安法测量电阻。 学习难点：引导学生分析实验，发现规律，加深对欧姆定律的理解。 【器材准备】 和《电阻的测量》相关的视频、挂图、课件、器材等。 【教学过程】 一、导入新课： 想一想 小明手里有几个电阻器，上面所标的阻值看不清楚，但是又想知道阻值的大小，你能帮助他想出办法吗？ 本节课我们将解决相关问题。 二、新课讲授： 【学习任务一】测量定值电阻的阻值 【提出问题】 电流可用电流表测量，电压可用电压表测量，那么，能否用电流表、电压表测量一段导体的电阻呢？ 【设计实验】 由欧姆定律变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少误差，实际测量中要改变待测电阻两端电压，多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻，最后求电阻的平均值。 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 （1）滑动变阻器：改变电阻两端电压和保护电路。 （2）电流表：测量定值电阻中的电流。 （3）电压表：测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 【实验步骤】 （1）按要求设计电路图，并且连接实物电路。 （注意连接电路时，开关断开，滑片移到阻值最大处） （2）检查电路连接是否正确，闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化，读出相应的电压表、电流值示数记入表中。 （3）断开开关，算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 【实验表格】 计算电阻的平均值: R =（R1+R2+R3+R4）/4 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 因为当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 【交流评估】 （1）实验中如果电流表有示数，电压表无示数，则可能是 定值电阻短路。 （2）实验中如果电压表有示数，电流表无示数，则可能是 定值电阻开路。 【学习任务二】测量小灯泡的阻值 小明想测量一个小灯泡发光时的电阻，你能帮助他吗？ 【实验目的】 用电压表、电流表测小灯泡的电阻 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】 电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干、小灯泡。 【实验电路图】 【实验实物连接】 【实验步骤】 （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）闭合开关，多次移动滑片位置，记录多组电压表、电流表的数。 （3）断开开关，算出灯泡在不同电压下的电阻值。 【实验表格】 【实验结论】 灯泡发光越亮，灯丝电阻越大。 因为当小灯两端电压越大时，小灯泡发光越亮，灯丝温度升高，所以灯丝的电阻越大。 【交流评估】多次实验的目的是什么？ 不是为了减小误差，而是为了寻求普遍规律。 3、 课堂练习： 1．某小组用伏安法测电阻的实验电路图如图甲所示： （1）该实验改变电阻两端的电压和通过的电流多测几次的目的是： ； （2）他们正确连接电路进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，电压表的示数为 V，电流表的示数为 ，被测电阻Rx＝ Ω。 2．某同学做“伏安法测电阻”的实验时，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，发生这种现象的原因可能是（　　） A．电流表的正、负接线柱接反了 B．电源电压太小了 C．在电路的某处发生了短路 D．待测电阻的电阻丝断了 3．如图“伏安法测电阻实验”电路图，下列说法中错误的是（　　） A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端 B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出 C．多次测量是为了求平均值减小误差 D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变大 4．用如图所示的方案测量小灯泡的电阻。实验中需要收集的信息是（　　） A．电压表示数和电流表示数 B．电源电压和变阻器的最大阻值 C．电流表示数和变阻器的最大阻值 D．电压表示数和变阻器的最大阻值 5．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　） A．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 B．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 C．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω D．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 6．在“测量定值电阻阻值”的实验中，提供的实验器材有： A．两节新干电池； B．电压表（量程0~3V，0~15V）； C．电流表（量程0~0.6A，0~3A）； D．滑动变阻器R（20Ω，1A）； E.待测电阻Rx（阻值约为几欧）； F.开关一个，导线若干。 （1）图甲是实验中设计的电路图，请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号 ； （2）连接电路前，发现电流表指针位置如图乙所示，此时需要进行的操作是 。连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）； （3）根据图甲的电路图，请用笔画线代替导线，把图丙中的实物图连接成完整电路（有两条导线未连接），要求开关闭合时电流表示数最小，测量时电表示数尽可能精确 ； （4）测得的部分数据已记录在表格中，表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 。在第3次测量时，电压表的示数如图丁所示，根据这三次测得的数据，Rx阻值的平均值为 Ω。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω 1 1.6 0.20 8.0 2 2.0 0.24 8.3 3 0.30 7．为测量小灯泡正常发光时的电阻，“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验（小灯泡额定电压为2.5V）： （1）用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量得出了如下数据： 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.20 5.00 2 1.5 0.24 6.25 3 2.0 0.26 7.70 4 2.5 5 3.0 0.30 10.00 当电压表示数为2.5V时，电流示数如图乙所示，示数是 A，此时小灯泡的电阻值为 Ω（结果保留两位小数）； （4）根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因： 。 【课堂小结】 引导学生学列本节课的思维导图： 【板书设计】 见上面思维导图 【作业布置】 教材P126第1-4小题。 【教学反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$