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1、測量小燈泡的電阻授課人:王梁鄭州市第五十五中學(xué)測量小燈泡的電阻教學(xué)目標(biāo)(一)、知識與技能 1、知道使用電流表和電壓表(伏安法)測量電阻的實(shí)驗(yàn)原理;2、會同時使用電流表和電壓表測量導(dǎo)體的電阻;3、了解燈絲電阻的特性。(二)、過程與方法1、通過測量小燈泡的電阻,了解歐姆定律的應(yīng)用;2、通過學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計實(shí)驗(yàn),制定實(shí)驗(yàn)操作步驟,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。(三)、情感態(tài)度與價值觀1、在實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計、連接以及測量過程中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,小組成員之間相互協(xié)作的團(tuán)隊精神。2、體會理論知識與生活實(shí)際的聯(lián)系,在實(shí)驗(yàn)中注意養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):1、重點(diǎn):利用電流表、電壓表測量導(dǎo)體的電阻;2
2、、難點(diǎn):設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)操作步驟。教學(xué)用具學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、小燈泡及燈座、定值電阻、導(dǎo)線若干。設(shè)計思路:本節(jié)課是歐姆定律的一個實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí),對電路的連接以及實(shí)際操作技能方面有了一定的基礎(chǔ)。所以本節(jié)課重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析對比論證,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。關(guān)于小燈泡電阻與發(fā)光情況等可以引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn),然后通過討論交流來認(rèn)識。教學(xué)過程:一、設(shè)置情境、引入新課教師出示一個普通照明燈泡,強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意燈泡的燈絲,提出思考問題:教師:白熾燈泡有時候會在開燈的瞬間被燒毀,而在燈泡正在照明工作中一般不會發(fā)生這樣的情況,
3、是什么原因呢?引導(dǎo)學(xué)生觀察燈絲,燈絲是金屬導(dǎo)體鎢絲,它對電流當(dāng)然會有一定的阻礙作用。提出問題:那怎樣才能知道燈絲電阻的大小呢?本節(jié)課我們就一起來測量一下小燈泡的電阻。板書:第三節(jié) 測量小燈泡的電阻二、實(shí)驗(yàn)原理:教師引導(dǎo)學(xué)生思考測量小燈泡電阻的原理:如果沒有直接測量電阻的儀器,計算一個電阻需要知道哪些物理量呢?這些物理量可以測量嗎?(引導(dǎo)學(xué)生從歐姆定律出發(fā),思考測電阻的方法)歐姆定律I=可變形為R=,由燈泡電壓和通過燈泡的電流來計算這段導(dǎo)體的電阻。(伏安法)。三、設(shè)計實(shí)驗(yàn):知道了本次實(shí)驗(yàn)的原理之后,下面請大家討論下面幾個問題:1、采用怎樣的電路?采用什么方法進(jìn)行多次測量? 學(xué)生開始小組討論并畫圖
4、。教師要巡視、答疑,并從中選擇一些比較有代表性(可以是正確的、也可以是畫得不好甚至是錯誤的)展示來,讓學(xué)生充分討論、交流,并確定比較合理的實(shí)驗(yàn)電路圖以及所使用到的實(shí)驗(yàn)儀器。在分析和比較的過程中,教師要提示學(xué)生:這些電路圖有何不同?如果是錯誤的,錯在哪里?為何不對?你認(rèn)為合理正確的實(shí)驗(yàn)圖應(yīng)該是怎樣的?2、電路當(dāng)中為什么要接入滑動變阻器?沒有它實(shí)驗(yàn)會怎樣?(1)、它可以改變電路中的電流(改變小燈泡兩端的電壓)。(2)、沒有它的話,實(shí)驗(yàn)中就只能測出一組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),一組數(shù)據(jù)計算出來的電阻還不夠準(zhǔn)確,應(yīng)該要多測量幾組數(shù)據(jù)才能比較全面地了解其電阻情況。3、實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?4、電壓表和電流表采用什么量程?
5、(教師向?qū)W生說明本次電源為兩節(jié)干電池)各小組開始討論和設(shè)計實(shí)驗(yàn)的步驟以及實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)的表格。方案:一部分小組測量定值電阻的阻值,另一部分小組測量小燈泡的電阻。請小組展示該小組的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況,并與其他小組一起分析和比較,得出比較合理正確的電路圖以及數(shù)據(jù)記錄表格。電路圖:記錄數(shù)據(jù)表格:實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U(V)電流I(A)電阻R()燈泡亮度123四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)前教師說明:1、請同學(xué)們注意桌面上的儀器是否齊全?如果不夠可以再申請。2、要求學(xué)生檢查器材,連接電路電路的時候先把器材按照合理的位置擺放,然后從電源的一個極開始,以此連接各電路元件,注意開關(guān)斷開,滑動變阻器滑片移到阻值最大處。3、強(qiáng)調(diào)檢查電路
6、,確認(rèn)電路連接無誤后才能閉合開關(guān)。一切準(zhǔn)備好之后開始動手做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中教師教師要巡視教室,并留意學(xué)生經(jīng)常會發(fā)生的一些錯誤操作和認(rèn)識,此時要當(dāng)堂糾正,并提示測量儀器的使用注意事項(xiàng)。在基本的操作和數(shù)據(jù)記錄完成之后,開始數(shù)據(jù)的計算,和表格的進(jìn)一步填寫。五、交流評估:教師要求個別小組上來展示本小組測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接著展示個別小組測量定值電阻的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生觀察,通過對兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們的不同之處。(1)、有哪些相同的地方?相同的地方:當(dāng)電壓改變的時候,導(dǎo)體中的電流都跟著改變。(2)、有哪些不同之處?當(dāng)電壓改變的時候,小燈泡的電阻發(fā)生改變,而定值電阻的阻值不發(fā)生改
7、變。教師解釋:定值電阻的阻值受溫度的影響較小,可以忽略不計。問題:為什么有些小組的三次的計算結(jié)果差別很大呢?造成這種差別的原因是什么?學(xué)生猜想討論。教師引導(dǎo)學(xué)生考慮溫度對電阻的影響:電阻的大小還與導(dǎo)體的溫度有關(guān),三次有差別是很正常的,那小燈泡在什么溫度下電阻最大?什么溫度下電阻最小?得出結(jié)論:小燈泡燈絲的電阻受溫度影響比較大,因此當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時,燈絲溫度升高,發(fā)光比較亮,燈絲的阻值增大。當(dāng)小燈泡兩端電壓降低時,燈絲溫度降低,亮度降低,燈絲阻值減小。讓大家解釋本節(jié)課開始時提出的思考問題:為什么燈泡在開燈的瞬間容易燒毀?2、能求電阻的平均值嗎?學(xué)生思考討論。3、實(shí)驗(yàn)中步驟有沒有不合理的地方
8、?4、試驗(yàn)中你的電表是否出現(xiàn)了指針反向偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?六、習(xí)題訓(xùn)練:1、用伏安法測小燈泡的電阻(1)、在圖中,已經(jīng)完成了一部分電路連接,請你繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)、在閉合開關(guān)之前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該放在 端(“左”或“右”)AB CD(3)、若某次測量時電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示,則電壓表的示數(shù)為_V,電流表的示數(shù)為_A,燈泡的電阻RL 。(4)、小方同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時,電路連接無誤。閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn),而電壓表的示數(shù)為零。該故障的原因可能是_。 (5)、小燈泡電阻與溫度的關(guān)系是 。七、課堂小結(jié):引導(dǎo)學(xué)生從測量原理、間接測量法、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)范和要求、小燈泡的電阻規(guī)律幾個方面進(jìn)行總結(jié)。(間接測量法:對于一些不能直接測量的物理量,可以依據(jù)一定的規(guī)律,測出容易測量的物理量,進(jìn)行計算得到結(jié)果)。八、作業(yè)完成本課的動手動腦學(xué)物理練習(xí),并對自己今天所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評估,找出還有哪些需要改進(jìn)的地方,完成本節(jié)的實(shí)驗(yàn)報告。