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视频标签：电阻的测量
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视频课题：人教版初中物理第十七章第3节电阻的测量_北京市 - 西城区
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人教版初中物理第十七章第3节电阻的测量_北京市 - 西城区
“伏安法测小灯泡的电阻”教学设计
一、指导思想与理论依据
本节课以新课程理念为指导思想，“发展好奇心和求知欲，发展科学探索兴趣”、“培养良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”，注重有效教学及渗透“学生主体，教师主导”的理念。
课程设计依据建构主义的学习观点，在原有的知识结构体系基础上，把学生已掌握的知识和生活经验整合在一起，让学生从原有知识的复习顺理成章得出新实验的设计，体验发现科学规律的快乐，从中发展科学探索兴趣，并通过学习的知识解释生活中的现象，体现STS的教学思想。这种设计符合物理学科的认知规律。
二、教学背景分析
本节课选自《义务教育教科书物理九年级全一册（人教版）》，是欧姆定律一章的第三节第二课时。上一课时学生通过伏安法测定值电阻的阻值，已经对实验的原理、实验的设计有所基础，本节课继续研究伏安法测小灯泡的电阻，通过实验探究、图像绘制，去发现灯丝电阻的变化，并最终找到影响灯丝电阻变化的因素。使学生体验到物理规律在解决实际问题中的作用。既培养动手能力，也培养分析能力。并且通过绘制I-U图像，让学生体会到数学方法对解决物理问题的帮助，注重学科渗透。
三、教学目标设计
1、知识与技能
（1）知道伏安法测电阻的原理、电路图。
（2）会用电流表和电压表测量小灯泡的电阻，了解滑动变阻器在实验中的作用。 （3）了解灯丝的电阻是变化的。 （4）了解同一灯泡电阻变化的原因。
（5）了解测定值电阻阻值和测小灯泡电阻两个实验的相同点和不同点。 2、过程与方法 （1）通过对伏安法测定值电阻的阻值实验的复习，设计伏安法测小灯泡电阻实验原理、电路图、步骤、表格。
（2）通过绘制I-U图像，了解灯丝的电阻是变化的，培养学生实事求是的科学态度，学会用数学手段发现物理规律。
3、情感态度与价值观
（1）让学生通过自己动手实验发现“灯丝电阻是变化的”这一科学规律，获得成就感。 （2）在实验过程中，体会团队合作的快乐和交流讨论的作用。
四、教学重点、难点及突破
重点：小灯泡的电阻是变化的。要想让学生有直观的数据支持，最好是让学生将六组电阻值算出来，但是学生算数时间较长，所以我更改为让学生画I-U图像和计算机拟合的I-U图像，通过与定值电阻的I-U图像对比，得出灯泡电阻是变化的。再利用计算机EXCEL函数功能自动求出六组电阻值，进一步加深学生对结论的理解。
难点：小灯泡电阻变化的原因。通过实验数据，引导学生先分析不同灯泡正常发光时电阻不同的原因，然后再分析同一灯泡电阻变化的原因。学生很容易就想到前者是因为长度、横截面积不同，后者是因为温度变化。
五、教学过程与教学资源设计
I/A
U/V
0
实验器材：1.5V干电池3节、开关、额定电压2.5V的小灯泡1个、滑动变阻器、电压表一块、电流表一块、导线若干、电路板、投影仪、计算机。 （一）复习伏安法测定值电阻阻值的实验
首先，让学生回忆上节课学过的伏安法测定值电阻阻值的实验。 师：上节课我们完成了伏安法测定值电阻阻值的实验，请大家回忆实验的原理、电路图。 生：原理是R=U/I。
师：电路图中有哪些器材？根据学生回答，PPT展示电路图。 师：滑动变阻器在实验中起什么作用？
生：第一，保护电路；第二，改变定值电阻两端的电压。 师：表格中需要记录哪些物理量？根据学生回答，展示表格。
U/V
I/A
R/Ω
平均 R/Ω
师：定值电阻的I-U图像，特点是什么？ 生：是一条过圆点的直线。 展示定值电阻的I-U图像。
师：图像说明了什么？
生：说明定值电阻的阻值是不变的。
师：既然定值电阻的阻值是不变的，那多次测量的目的是什么？ 生：多次测量求平均值，可以减小误差。
师：那么，小灯泡的电阻是否也是这个规律呢，今天我们通过实验来探究。 （二）新课教学
1、设计实验
让学生完成实验记录单上的原理、电路图（强调标字母）。
电路图让学生在黑板画。
让学生回答实验需要的器材，让学生简述实验步骤。（由于课堂时间的限制，可以让学生回家完成器材和步骤的书写。）
模仿伏安法测定值电阻阻值的实验表格，预设本实验的表格。
U/V I/A R/Ω
平均 R/Ω
师：小灯泡正常发光时的电压等于其额定电压，今天给大家准备的小灯泡的额定电压都是2.5V。小灯泡两端电压不要超过其额定电压的1/10，所以，小灯泡两端电压的变化范围是0-2.75V。将第五列的电压调节到2.5V。表格就变成
小灯泡两端电压的变化范围是 0-2.75V
RP
RL
A V
U/V 2.5 I/A R/Ω
平均 R/Ω
师：大家思考，连接电路时的注意事项。 生：（1）连接电路时，开关要断开。
（2）实验前滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处。
（3）检查电表是否调零，注意电压表和电流表的量程选择，注意电压表和电流表的正负接线柱选择。
教师强调实验中的注意事项：
（1）在允许的范围内拉开各组电压的差距；
（2）滑动变阻器的滑片要从大到小调节； （3）注意观察灯泡亮度的变化；
（4）先求出小灯泡正常发光时的电阻；
（5）画出小灯泡的I-U图像（平滑曲线）。
2、学生分组实验，记录数据。教师巡视辅导。
教师随机找两组学生，将他们的数据输入EXCEL的表格中。学生在学案上完成小灯泡I-U图像的绘制，介绍圆点。
北京铁二中
U/V00.511.522.52.7I/A0
0.140.180.210.240.25
0.26
R/Ω3.575.567.148.3310.0010.38
平均R/Ω
00.05
0.10.150.20.250.30
1
2
3I/A
U/V
I-U 图象
数据1
3、分析实验
（1）先展示两组学生绘制的图像，再展示计算机拟合出的图像。
师：小灯泡的I-U图像有什么特点？说明什么？ 生：是一条曲线，说明灯泡电阻是变化的。 师：从图像，怎么区分定值电阻和小灯泡？ 学生讨论、回答。
U/V I/A
0 师：I-U图像说明了小灯泡电阻是变化的，那么实际算出的电阻值呢？请计算机帮我们算出电阻值。
师：表格中数据有什么特点？
生：电压变大，电流变大，电阻也变大。小灯泡电阻是变化的。 师：你们组的小灯泡的电阻多大？
生：电压不同，电阻不同，不能说灯泡电阻多大，要强调两端电压多大时，灯泡电阻是多大。
（2）师：小灯泡正常发光时，电阻多大？ 几组回答后，发现电阻不一样。
师：什么原因导致各组小灯泡正常发光时的电阻不同？ 学生讨论。
师：这是由小灯泡制作过程决定的，不同灯泡的灯丝长度、横截面积略有差异。 （3）师：同一个灯泡的电阻为什么也变化呢？
生：温度变了。因为导体电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，还受温度影响。 （4）师：刚才预设的表格合理吗？
生：不合理，电压不同时电阻不同，不应该求电阻平均值。 PPT上删除最后一行，要求学生也删除。表格变成下面
U/V
2.5 I/A
R/Ω
（5）师：小灯泡的发光情况，如何？
生：滑动变阻器的滑片由阻值最大向小调节时，灯泡的亮度由不亮到发光较暗，慢慢变亮，当灯泡两端电压达到额定电压时，正常发光。超过额定电压，发光过亮。
师：灯泡的亮度为什么发生变化？什么改变了？ 生：电压、电流改变了。
师：当电压、电流改变时，灯泡亮度改变，具体的关系我们到下一章电功率再学习。 （6）师：讨论滑动变阻器在实验中的作用。
生：滑动变阻器在实验中的作用（1）保护电路；（2）改变电路中电流从而改变小灯泡两端的电压。
（7）师：多次测量的目的是什么？
生：是为了归纳物理规律，使实验结论具有普遍性。
（8）师：大家对比下，伏安法测定值电阻阻值和伏安法测小灯泡电阻，两个实验的相同点和不同点。
生：原理相同，电路图相同，实验过程相同，滑动变阻器的作用大致相同。 不同点 伏安法测定值电阻的阻值 伏安法测小灯泡的电阻 定值电阻阻值不变 小灯泡电阻随温度升高而增大 表格中要求电阻平均值 表格中不能求平均值 多次测量的目的是减小误差 多次测量的目的是寻找规律
图21
乙 甲
4、反馈例题 (15年西城二模)
36．小亮用“伏安法”测量额定电压为1.5V小灯泡正常发光时的电阻。
（1）请用笔画线代替导线，完成图20所示电路连接。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表的示数等于电源电压。再观察电流表，若
电流表有示数，说明电路中 处有 （选填“断路”或“短路”）故障；若电流表无示数，说明电路中 处有 （选填“断路”或“短路”）故障。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图21乙所示，此时小灯泡的电阻为 。
（15年朝阳一模）
34．小阳利用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL。
（1）小阳选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图13甲所示，请你添加
一条导线将实验电路补充完整；
（2）电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，小灯泡L正
常发光，电流表的示数如图13乙所示，电流表的示数为 A，小灯泡L正常发光时的电阻RL约为 。（结果保留一位小数）
（三）小结
师：这节课你学到了什么知识？ 让学生总结这节课的收获。 （四）作业 完成学案。
图13
甲 乙 图20
六、板书设计
伏安法测小灯泡电阻 1、 原理 R=U/I 2、 电路图
七、学生学习效果评价：
通过下表调查，反馈学生学习效果，并通过课后作业反馈和复习提问，把握学生学习的落实情况。
评价内容 具体指标
量化等级 优 良 中 差
课堂学习活动
学习态度认真
主动参与活动，关注课堂问题 能进行实验，测量出数据
画出图像，对数据进行分析，得出结论 体验到学习的愉悦并有进一步学习的愿望 巩固练习快而准
合作学习 小组合作意识强，效果好
小组积极发言，表达观点清晰
自主学习的态度
有自主研究问题的意识
作业完成质量高，巩固知识效果好
八、教学反思
本节课通过小组活动、讨论，教师引导等学习活动情景，创造了一个积极探究科学规律的课堂，由教师引导学生一步步完成实验设计、数据采集、分析数据和图像，让学生去思考、讨论。这节课体现了新课程的理念，让学生在“做中学、学中做”，多动手多参与，把课堂变成学生的课堂，让学生成为课堂的主人。
这节课的亮点，一是让学生通过绘制小灯泡的I-U图像，并与定值电阻的I-U图像的对比，直观的体会到小灯泡电阻是变化的，再利用计算机EXCEL函数功能自动求出六组电阻值，进一步加深学生对“小灯泡电阻是变化的”这一结论的理解。二是通过对比各组小灯泡在正常发光时电阻值不同，更深刻得体会到长度和横截面积对导体电阻的影响，通过同一灯泡电阻变化，体会到温度对电阻的影响。三是通过对比“伏安法测定值电阻的阻值”和“伏安法测小灯泡的电阻”两个实验，由学生归纳出两个实验的相同点和不同点，理解滑动变阻器在各个实验中的作用，理解多次测量的目的不同，理解两个表格设计的不同。四是通过绘制I-U图像，让学生体会到数学方法对解决物理问题的帮助，注重学科渗透。
不足之处，我感觉，由于学校实验设备有限，学生对实验的熟练程度有待提高。学生绘制图像的能力不足，会拖延时间，今后改进。课堂上要多提问学生，放开手让更多的学生参与到教学活动中，充分调动学生的积极性，让他们对物理学习更有兴趣。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
