17.3 电阻的测量 教学设计 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

第3节 电阻的测量 教学设计（第1课时） 课题 电阻的测量 课时 第1课时 授课类型 实验课 授课教师 授课时间 教材 分析 本节是第十七章第3节（1课时），是初中电学的重要学生实验课。教材由问题引入："如图17.3-1所示，实验室里有一个电阻器。如果你不知道它的电阻，用什么办法可以测量得到呢？"根据上节学过的欧姆定律，可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻，这种测量电阻的方法有时简称为伏安法。实验思路：根据伏安法测量电阻的原理设计电路，为了减小误差，实际测量中要改变待测电阻器两端的电压（可以用图17.3-2所示的电路，用滑动变阻器来改变），多次测量电压及电流并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值，也可以用图像处理的方法求出电阻。实验过程分四步：连接电路（注意选择电压表和电流表的适当测量范围）、闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到使电路中电流最小的位置、改变滑片位置多测几组数据并记录在自己设计的表格中、根据每组数据算出电阻并求平均值。"拓展实验"栏目安排用同样的方法测量小灯泡的电阻，发现每次算出的电阻不同——灯丝电阻随温度变化；"想想做做"栏目介绍数字多用表，可以用它直接测量电阻。 伏安法测电阻集欧姆定律的运用、电流表和电压表的使用、滑动变阻器的使用于一体，是电学综合性最强的基本实验之一。课标对应3.4.3"会使用电流表和电压表"、3.4.2"知道电压、电流和电阻"。 伏安法测电阻的原理、电路设计与实验操作是本课时的重点；滑动变阻器在本实验中的作用（保护电路、改变电压实现多次测量）、多次测量求平均值减小误差的意义以及小灯泡电阻随温度变化的解释是本课时的难点。 学情 分析 1. 知识储备分析：学生会使用电流表、电压表（第十五章第4节），会移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流（第十六章第4节），刚学过欧姆定律（上节），具备完成本实验的知识与技能基础。（依据教材前置章节推断） 2. 思维能力分析：学生容易把本实验与"探究电流与电压的关系"的电路混淆，对滑动变阻器在本实验中"既要保护电路、又要改变待测电阻两端电压"的双重作用理解不深；自主设计记录表格的能力较弱；测小灯泡电阻时发现各次阻值不同，会产生"是不是测错了"的困惑，需要引导从灯丝温度变化的角度解释。（常见情形，待你确认） 3. 学习态度分析：学生对动手实验兴趣浓厚，但易出现不检查就闭合开关、读数后不及时断开电路等操作问题；对用图像法求电阻感到新颖，可借机提升数据处理兴趣。 核心素养 教学目标 物理观念：理解伏安法测电阻的原理R=U/I；知道多次测量求平均值可以减小误差；知道小灯泡的灯丝电阻随温度的变化而变化，了解数字多用表可以直接测量电阻。 科学思维：能根据实验原理设计电路（滑动变阻器与待测电阻串联、电压表并联、电流表串联），体会实验设计中的推理；能对比"定值电阻各次测量值几乎相同"与"小灯泡各次测量值明显不同"两个事实并进行解释，发展基于证据的推理与批判性思维。 科学探究：会按电路图连接实物电路，做到开关断开时连接、闭合开关前滑动变阻器滑片位于使电路中电流最大的反方向（电流最小）位置；会正确选择电压表和电流表的量程并规范读数；会设计记录表格，多次测量、如实记录，并计算电阻的平均值。 科学态度与责任：养成"连接电路时开关应断开、闭合开关前检查电路"的规范习惯，爱护仪器、如实记录数据；由数字多用表了解测量工具的多功能化发展，体会技术在进步，激发动手实践的兴趣。 教学重点 1. 伏安法测电阻的原理R=U/I与实验电路； 2. 伏安法测电阻的实验操作与多次测量求平均值的数据处理。 教学难点 1. 滑动变阻器在本实验中的双重作用及"闭合开关前滑片位于使电流最小的位置"的道理（常见难点，待你确认）； 2. 小灯泡电阻随温度变化的解释与"平均值"使用条件的辨析。 教学方法 实验探究法、演示法、讲授法 学习方法 分组实验法、数据处理法、交流评估法 教学准备 教师：多媒体课件（含教材图17.3-1～图17.3-5）；演示器材——数字多用表、小灯泡、干电池。 学生：分组器材——干电池（两节）或学生电源、待测定值电阻、小灯泡（带灯座）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干（每组一套）。 教学过程 二次备课 导入新课（5分钟） 【提出问题】（出示教材图17.3-1）如图所示，实验室里有一个电阻器。如果你不知道它的电阻，用什么办法可以测量得到呢？ （教材截图：图17.3-1 电阻器） 【学生讨论】预设：用电压表测出它两端的电压，用电流表测出通过它的电流，再根据欧姆定律算出电阻。 【引入课题】根据上节学过的欧姆定律，可以通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法，有时简称为伏安法。 【设计意图】由真实问题驱动，让学生自己提出测量方案，体现"原理从定律中来"。 新课讲授（28分钟） 一、实验设计（8分钟） 【明确原理】根据欧姆定律的变形公式R=U/I，测出电阻器两端的电压U和通过它的电流I，就可以算出它的电阻。 【设计电路】（出示图17.3-2）待测定值电阻R与滑动变阻器串联；电流表串联在电路中测通过R的电流，电压表并联在R两端测它两端的电压。 （教材截图：图17.3-2 测量电阻的电路） 【思考讨论】你觉得应该怎样改变电阻器两端的电压？——采用图17.3-2所示的电路，用滑动变阻器来改变待测电阻器两端的电压。滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变待测电阻两端的电压，实现多次测量。 【明确误差处理】为了减小误差，实际测量中要改变待测电阻器两端的电压，多次测量电压及电流，并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值。也可以用图像处理的方法求出电阻。 二、进行实验（12分钟） 【实验过程】（教材"实验"栏目）①按图17.3-2把待测电阻器、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路，注意选择电压表和电流表的适当测量范围；②使用滑动变阻器之前要先想好，朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大；闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小；③改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组电压、电流数据，将测量的数据记录在自己设计的表格中；④根据每组数据算出相应的电阻，然后求出电阻的平均值，得到电阻器的电阻。 【安全规范】连接电路的过程中开关应断开；电压表、电流表注意正负接线柱和量程；读数时视线正对刻度线。 【数据汇报】各组汇报所测的几组电压、电流、电阻值及电阻的平均值，比较不同小组的结果，体会多次测量求平均值的意义。 三、拓展实验：测量小灯泡的电阻（4分钟） 【布置任务】（教材"拓展实验"）将上述实验中的电阻器换成小灯泡，用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻，比较计算出的几个数值：每次算出的电阻相同吗？有什么变化规律吗？ 【预设发现】电压越低、灯越暗（灯丝温度越低）时，算出的电阻越小——小灯泡的灯丝电阻随温度的变化而明显变化，与定值电阻各次测量值几乎相同不同。如果出现的情况和测量电阻器的电阻时不同，应从灯丝温度变化的角度解释。 四、想想做做：数字多用表（4分钟） 【观察介绍】（出示图17.3-3）电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量，电阻的大小也能用仪器直接测量。图17.3-3所示的是一种数字多用表，可以用它测量电阻；它还有测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电容等挡位（如电阻挡有200 Ω、2 kΩ、20 kΩ、200 kΩ、2 MΩ、20 MΩ）。 （教材截图：图17.3-3 数字多用表） 【动手体验】观察数字多用表，猜猜哪个挡位是测量电阻的；阅读说明书检验猜测；用电阻挡测一测小灯泡通电前的电阻，与前面实验测得的数据比较。 【设计意图】"原理—电路—操作—数据处理"完整链条训练实验能力；以定值电阻与灯泡测量结果的对比制造认知冲突，引出"电阻随温度变化"；数字多用表拓宽测量技术视野。 课堂小结（4分钟） 【师生共同梳理】①原理：R=U/I（伏安法）——间接测量；②电路：滑动变阻器与待测电阻串联，电压表并联、电流表串联，注意量程；③滑动变阻器作用：保护电路＋改变待测电阻两端电压；④数据处理：多次测量→分别算电阻→求平均值（减小误差），也可用图像法；⑤小灯泡灯丝电阻随温度变化，各次测量值不同；⑥数字多用表可直接测电阻。 课堂练习 课堂练习（8分钟） 1.（课本"练习与应用"第1题）图17.3-2是用伏安法测量电阻的电路图。（1）根据电路图，用笔画线表示导线，将图17.3-4所示的实物连接起来；（2）读出图17.3-5所示电流表和电压表的示数；（3）算出被测定值电阻的电阻测量值。（答案要点：（1）从电源正极出发，依次串联开关、滑动变阻器、电流表和定值电阻回到负极，电压表并联在定值电阻两端，注意"＋"进"－"出和量程选择；（2）电流表使用0～0.6 A量程，示数为0.44 A；电压表使用0～3 V量程，示数为2.2 V；（3）R=U/I=2.2 V/0.44 A=5 Ω。） （教材截图：图17.3-4、图17.3-5 练习第1题实物与电表读数） 2.（课本第3题）在测量标有电压为2.5 V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5 V，小灯泡正常发光，然后调节滑动变阻器，让电压逐次下调（2.1、1.7、1.3、0.9、0.5、0.1 V），对应的电流为0.26、0.24、0.21、0.19、0.16、0.05 A。（1）计算每次小灯泡的电阻；（2）对比不同电压下小灯泡的电阻，你有什么发现？（答案要点：（1）R依次约为8.1 Ω、7.1 Ω、6.2 Ω、4.7 Ω、3.1 Ω、2.0 Ω（第一次8.9 Ω已给出）；（2）灯丝温度随电压降低而降低，电阻随之减小——灯丝电阻随温度变化，温度越高电阻越大。） 板书设计 第3节 电阻的测量 一、原理：R=U/I（伏安法，间接测量） 二、电路：滑动变阻器（保护电路＋改变电压）、电压表并联、电流表串联 三、数据处理：多次测量→求平均值（减小误差）；灯丝电阻随温度变化 作业设计 作业设计 1.（课本第4题）某同学用伏安法测量通过盐水柱的电流和它两端的电压，根据实验数据在坐标系中描绘的点如图17.3-7所示（U/V依次为1.0、1.2、1.5、1.8、2.0、2.6，I/A依次为0.10、0.12、0.16、0.18、0.20、0.25）。（1）请帮他完成U-I图像；（2）通过分析实验数据和图像，判断欧姆定律是否适用于盐水，请说明理由；（3）实验所用盐水柱的电阻是多少？（答案要点：（1）描点后用平滑直线连接，各点大致在一条过原点的直线上；（2）适用——盐水柱两端的电压与通过它的电流成正比，比值近似一定；（3）R=U/I，由数据可得R≈10 Ω。） （教材截图：图17.3-7 盐水柱实验数据描点） 2. 整理本节课的实验记录：抄录自己小组的数据表格，写出各次电阻的计算过程与最终平均值，并检查哪一次读数可能存在误差。 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $