内容正文:
12.2根据欧姆定律测量导体的电阻
学习目标
1.根据欧姆定律设计实验,测算小灯泡工作时的电阻。
2.通过亲自动手测算和分析讨论,探究灯丝的电阻跟温度的关系。
课前准备
1. 复习回忆
还记得测算物质密度的方法吗?用天平和量筒分别测出物体的 和 ,根据公式 可求出密度。这种间接测量物理量的方法在物理学中经常用到。
还有哪些物理量是用间接法进行测量的?
2.预习记录
通过预习课文,你学会了什么?有哪些疑问?请简要记录下来:
合作探究
一、提出问题
电流可以用电流表测量,电压可用电压表测量,那么怎样测量一只灯泡(或其他导体)的电阻?
二、设计实验
活动1:根据欧姆定律设计实验,测算小灯泡工作时的电阻:
1.写出利用欧姆定律求电阻的公式: 。
根据此公式,要测算电阻先要测出哪些物理量?
2.要测量上述物理量,需要哪些器材?
3.观察实验用的小灯泡,其标示的电压值是多少?
这个电压是该灯泡正常工作的电压,灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上,否则会烧坏灯泡。那么为了调控灯泡的电压,实验时还需要什么器材?
4.请画出实验电路图。
三、进行实验
活动2:连接电路,测出灯泡在不同亮度时的电压值和电流值,将测量数据记入表中。
实验次序
U/V
I/A
R/Ω
灯泡亮度
1
灯丝暗红
2
微弱发光
3
正常发光
4
四、分析与讨论
活动3:根据表中实验数据求出每次的电阻值,并加以比较,看有什么发现。
1.随着灯泡亮度增强,你测出的电阻 (选填“不变”“变大”或“变小”)。
2.如果几次电阻值不同,你认为主要原因是误差吗?请说明理由。你猜测是什么原因造成的?
3.让小灯泡由不亮逐渐变为正常发光,分别用手摸一下灯泡,感受其温度如何变化。
思考讨论:灯丝电阻跟其温度高低有什么关系?
想一想:家用白炽灯往往在刚接通电路的瞬间被“闪”坏。你能说明原因吗?
说 明
进行实验之前,可先让学生说说实验注意事项。
联系生活,丰富、加深学生的认识。
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填一填
用 表和 表同时测出灯泡工作时的 值和 值,根据R= ,就可以算出它的电阻。这种测量电阻的方法称为“伏安法”。(电压表 电流表 电压 电流 U/I)
填一填
灯丝电阻的大小跟温度 (选填“有关”或“无关”)。灯泡越亮,灯丝的温度越 ,电阻越 。
(有关 高 大)
$$
二、 根据欧姆定律测量导体的电阻
用电压表、电流表测电阻是一种基本的测量电阻的方法,是欧姆定律的具体应用。在实验时,要多测几组数据,比较计算出的电阻,从而探索其中的规律。
本实验是中考考查的热点,所以教师可以让学生先测量定值电阻的阻值,明确实验步骤及“多次测量求平均值法”在物理学中的运用,再让学生了解电阻与温度之间的关系,更深入明确温度对小灯泡电阻的影响。
教
学
目
标
知识与技能
1.知道用电流表和电压表测电阻的原理。
2.让学生在经历科学探究的过程中,学会用伏安法测量电阻。
3.通过实验探究,巩固和加深对欧姆定律的理解。
4.在实验中,使学生进一步掌握使用电压表和电流表的方法。
过程与方法
1.通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。
2.通过多次测量取平均值进一步体会减小测量误差的方法。
情感态度
与价值观
1.实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养。
2.在实验操作过程中,培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。
重
点
难
点
重点:利用电流表、电压表测量导体的电阻: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。
难点:电路的连接与电流表、电压表、滑动变阻器等电学器材的综合使用。
实
验
解
读
在本实验中,多次测量求出电阻的几个阻值,目的是求平均值以减小误差。
待测电阻R的平均值:R=。
电阻是导体本身的固有属性,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
新课导语
【导入一】 (创设问题情景,引入新课)(1)请同学们利用欧姆定律的公式计算下题:用电压表测出一段导体两端的电压是4 V,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4 A,这段导体的电阻是多少?学生计算。通过此题我们可知,利用公式R=可以计算出导体的电阻。怎样用电压表、电流表测灯丝的电阻值?请同学们根据实验原理设计电路图,引入新课。
(2)教师展示灯泡,通过多媒体突出显示灯泡的钨丝,要测量灯丝的电阻需要测出哪些物理量?分别用哪种仪表测量灯丝两端的电压和流过灯丝的电流?怎样用电压表、电流表测灯丝的电阻值?请同学们根据实验原理设计电路图,引入新课。
【导入