初中物理電阻測(cè)量教案應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)
教案是教學(xué)成功的重要保證。既然教案這么重要，那么下面學(xué)習(xí)啦小編就分享給大家的初中物理電阻測(cè)量教案設(shè)計(jì)的資料，希望大家喜歡!
初中物理電阻測(cè)量教案設(shè)計(jì)一
1.教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
?、胖朗裁词请娮瑁离娮璧膯挝?，知道決定導(dǎo)體電阻大小的因素。
?、屏私饣瑒?dòng)變阻器的基本結(jié)構(gòu)和原理，會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流。
過(guò)程與方法
?、峭ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，理解控制變量的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
?、韧ㄟ^(guò)觀察和使用滑動(dòng)變阻器，體會(huì)滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)之巧、之妙，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
2.教材說(shuō)明
本節(jié)主要內(nèi)容有：電阻及其單位，決定電阻大小的因素，滑動(dòng)變阻器。
電阻與電流、電壓一樣，是電學(xué)中的重要物理量。電阻器是電阻知識(shí)的應(yīng)用，定值電阻和變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)和無(wú)線電技術(shù)中應(yīng)用很廣泛。滑動(dòng)變阻器的學(xué)習(xí)，既有助于學(xué)生更好地理解電阻的概念，又為后續(xù)的學(xué)習(xí)——特別是做電學(xué)實(shí)驗(yàn)作了必要的準(zhǔn)備。
本節(jié)教材的編寫(xiě)思路：教材開(kāi)宗明義，通過(guò)一個(gè)生活現(xiàn)象，使學(xué)生意識(shí)到“兩燈泡的燈絲”對(duì)電流的阻礙作用不同，進(jìn)而學(xué)習(xí)什么是電阻和電阻的單位，并激發(fā)學(xué)生探究電阻的興趣。知道了電阻及其單位，自然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn)：不同的導(dǎo)體，電阻有大有小，那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)?“活動(dòng)1”讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)控制變量的科學(xué)方法。研究導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系，不僅加深了學(xué)生對(duì)電阻的理解，也是學(xué)生學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的基礎(chǔ)。關(guān)于滑動(dòng)變阻器，教材安排了兩個(gè)活動(dòng)。“活動(dòng)2”讓學(xué)生對(duì)照實(shí)物和結(jié)構(gòu)圖，邊觀察、邊閱讀，并通過(guò)幾個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考討論，從而搞清滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)會(huì)畫(huà)其結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)。“活動(dòng)3”讓學(xué)生練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器，重點(diǎn)學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的接法和調(diào)節(jié)，為下一節(jié)探究歐姆定律奠定基礎(chǔ)。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：電阻的概念、導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)，是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和使用是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。
3.教學(xué)建議
本章內(nèi)容是上一章電路知識(shí)的繼續(xù)，思路順承上一章，所以，對(duì)于章標(biāo)題可不必設(shè)計(jì)專門的“引入”(如直接點(diǎn)題：本章我們將繼續(xù)探討電路中的規(guī)律)，僅引入第一節(jié)電阻即可。
什么是導(dǎo)體的電阻
關(guān)于電阻，可以像教材那樣從生活現(xiàn)象引入，也可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引入，以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可供參考。
實(shí)驗(yàn)1：如圖12-1所示，電源為三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組，L為3.8V的小燈泡，先后將兩根長(zhǎng)度、橫截面積相同的銅導(dǎo)線絲和鎳鉻合金線接入電路M、N之間，引導(dǎo)學(xué)生觀察比較電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。
啟發(fā)學(xué)生思考：前后兩次實(shí)驗(yàn)，電源電壓相同，為什么接入銅線時(shí)電流較大，而接入鎳鉻合金線時(shí)電流較小?
學(xué)生思考、討論。
教師：這兩段導(dǎo)體分別接入電路時(shí)，電路中的電流大小不同，這說(shuō)明導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時(shí)，對(duì)電流還有一定的阻礙作用(讓學(xué)生指出哪段導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用較大)。為了表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，物理學(xué)中引入了電阻的概念。
實(shí)驗(yàn)2：如圖12-2所示，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，L1和L2分別為2.5V和3.8V的小燈泡，閉合開(kāi)關(guān)，觀察比較小燈泡的亮度。
教師(啟發(fā))：兩個(gè)小燈泡兩端的電壓相等嗎?通過(guò)它們的電流相等嗎?(當(dāng)學(xué)生回答電流不等后，可用電流表測(cè)量各支路的電流，證明學(xué)生的推測(cè)。)原來(lái)，小燈泡的燈絲一方面能夠?qū)щ?，另一方面?duì)電流有阻礙作用，而且這兩個(gè)燈泡的燈絲對(duì)電流的阻礙作用不同。誰(shuí)對(duì)電流的阻礙作用較大?(學(xué)生：3.8V的燈泡。)物理學(xué)中把導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小叫電阻。
實(shí)驗(yàn)3：如圖12-3所示，用一個(gè)金屬夾(作滑片)、一段鎳鉻合金線制作一個(gè)滑線變阻器，將該“變阻器”與小燈泡、電流表、開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)，接在電源上。緩緩滑動(dòng)金屬夾，小燈泡的亮度逐漸變化。
學(xué)生首次看到這種現(xiàn)象，感到既“好玩”又好奇。
教師：小燈泡的亮度為什么會(huì)變化呢?(稍停，讓學(xué)生思考或猜測(cè)。)原來(lái)，當(dāng)移動(dòng)金屬夾時(shí)，合金導(dǎo)線對(duì)電流阻礙作用的大小發(fā)生了變化，致使電路中的電流發(fā)生變化。滑動(dòng)金屬夾使燈泡變亮，此時(shí)合金線對(duì)電流的阻礙比剛才大了還是小了?(學(xué)生：對(duì)電流阻礙作用變小了。)物理學(xué)中把導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小叫電阻。
還可以根據(jù)滑動(dòng)變阻器的原理，制作諸如電子拉力計(jì)、壓力計(jì)或風(fēng)力計(jì)等，通過(guò)電流表顯示其工作時(shí)電流的變化情況，引入電阻。
關(guān)于電阻的單位，可以直接告訴學(xué)生，或讓學(xué)生看書(shū)自學(xué)，然后出示兩道練習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行單位換算，既及時(shí)鞏固了知識(shí)，又鍛煉了學(xué)生換算單位的能力。
為了使學(xué)生對(duì)電阻的單位“歐姆”具有感性認(rèn)識(shí)，可以向?qū)W生介紹一些電器正常工作時(shí)的電阻值(見(jiàn)教材32頁(yè)頁(yè))。
電阻與哪些因素有關(guān)
教師(過(guò)渡)：不同的導(dǎo)體，電阻有大有小。那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
關(guān)于“活動(dòng)1”的教學(xué)，這里提供兩種方案，以資參考。
方案1：學(xué)案式教學(xué)法
對(duì)于“活動(dòng)1”，教材是以“學(xué)案”的形式編寫(xiě)的，可以按照教材的編寫(xiě)思路進(jìn)行教學(xué)，即先讓學(xué)生參照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)，再歸納總結(jié)、反思方法。
具體教學(xué)時(shí)，教師可先向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)器材，然后讓學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，明確每一步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ǎ賱?dòng)手操作。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論后，組織學(xué)生匯報(bào)交流。匯報(bào)和交流包括兩個(gè)方面：一是得出結(jié)論，即導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān);二是總結(jié)方法，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，具體說(shuō)明怎樣用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如保持哪些量不變?改變什么量?比較哪兩個(gè)量的變化?二者是否有關(guān)?
方案2：探究式教學(xué)法
對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)比較好的學(xué)?；虬嗉?jí)，可以按下面的方法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程。
首先讓學(xué)生猜想電阻的大小可能與哪些因素有關(guān)?為便于學(xué)生提出猜想，采用這種教學(xué)法時(shí)，“本節(jié)課的引入”最好采用上面圖12-3所示的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷W(xué)生結(jié)合圖12-3所示的實(shí)驗(yàn)，很容易想到電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)，再給學(xué)生留點(diǎn)思考、討論的時(shí)間，他們一般能陸續(xù)說(shuō)出電阻還可能跟導(dǎo)體的橫截面積、材料有關(guān)。
為啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，教師可把學(xué)生的猜想板書(shū)在黑板上：電阻的大小可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)。
教師：要研究電阻跟幾個(gè)因素的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)選用什么方法?(控制變量法)具體說(shuō)明控制哪些量不變?改變什么量?通過(guò)什么辦法可以比較出電阻的大小?
在教師的啟發(fā)下，學(xué)生結(jié)合自己桌面上的器材，經(jīng)過(guò)思考討論，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。
學(xué)生按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后分析歸納得出結(jié)論。
關(guān)于“導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)”，可通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。取廢舊日光燈的燈絲或用細(xì)鐵絲繞制的線圈，接入圖12-1所示電路的M、N兩端，用酒精燈緩緩地給燈絲加熱，讓學(xué)生觀察加熱前后小燈泡亮度的變化，由此判斷電阻的變化，進(jìn)而得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)。同時(shí)向?qū)W生說(shuō)明：對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，溫度越高，電阻越大。
關(guān)于“幾種導(dǎo)電材料的電阻”和“一些電器正常工作時(shí)的電阻”，目的是增加學(xué)生對(duì)電阻大小的感性認(rèn)識(shí)，使所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，不要求學(xué)生記憶有關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于這兩個(gè)表格，可以讓學(xué)生閱讀自學(xué);為加強(qiáng)學(xué)生的印象，也可以由老師提出某材料或電器，學(xué)生查找對(duì)應(yīng)的電阻值，或者讓學(xué)生比較它們電阻的大小;也可以讓學(xué)生結(jié)合表中數(shù)據(jù)，說(shuō)說(shuō)為什么前面圖12-3中的實(shí)驗(yàn)用鎳鉻合金作滑線?導(dǎo)線為什么用銅絲?還可以再補(bǔ)充一些電阻值，以拓展學(xué)生的視野。
電阻器
關(guān)于定值電阻和電位器，可以收集一些實(shí)物照片，用多媒體展示、介紹;如果條件允許，最好能收集(或到電子元件商店購(gòu)買)一些實(shí)物，課上分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生觀察;也可以準(zhǔn)備一些帶有電位器的用電器，如收音機(jī)等，通過(guò)調(diào)節(jié)音量旋鈕，改變其音量。對(duì)于電阻的符號(hào)，可在介紹了定值電阻之后告訴學(xué)生。作為練習(xí)，可以讓學(xué)生畫(huà)一個(gè)由電阻、開(kāi)關(guān)、電源組成的電路圖。變阻器的符號(hào)可在“活動(dòng)2”中介紹。
滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。對(duì)于“活動(dòng)2”，可以讓學(xué)生對(duì)照實(shí)物和教材圖12-5及有關(guān)文字，邊觀察、邊閱讀、邊思考;如有疑問(wèn)，同學(xué)之間相互交流;對(duì)于小組內(nèi)部解決不了的疑難問(wèn)題，分組活動(dòng)完成后，全班集中交流討論，教師視情況點(diǎn)撥引導(dǎo)、提煉總結(jié)。
通過(guò)活動(dòng)2，應(yīng)達(dá)到如下目的：
?、鸥闱寤瑒?dòng)變阻器的構(gòu)造：金屬桿的電阻很小，其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零，可以忽略不計(jì);圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲，其阻值較大，標(biāo)牌上所標(biāo)的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值;滑片可以在金屬桿上左右移動(dòng)，滑片的上部與金屬桿相連，下端通過(guò)電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。
?、婆瑒?dòng)變阻器的原理：通過(guò)改變連入電路的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變接入電路中電阻的大小。當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)接線柱接入電路時(shí)(不要求不出現(xiàn)三個(gè)接線柱同時(shí)接入電路的情況)，學(xué)生應(yīng)能指出或畫(huà)出電流的路徑，知道電阻絲的哪部分被連入電路，當(dāng)滑片向左或向右移動(dòng)時(shí)，能判斷出連入電路的電阻變大還是變小。為使教學(xué)更加直觀，最好制作一個(gè)關(guān)于滑動(dòng)變阻器的動(dòng)畫(huà)，當(dāng)連入不同的接線柱時(shí)，動(dòng)畫(huà)能清楚地顯示電流的路經(jīng)。如果條件不允許，可以在黑板上畫(huà)幾個(gè)滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖12-4所示，教師畫(huà)出不同的連接方法，讓學(xué)生用彩色粉筆描出電流的路徑，判斷移動(dòng)滑片時(shí)電阻的變化情況。最后總結(jié)：將“A與D”、“A與C”、“B與C”或“B與D”兩個(gè)接線柱分別接入電路時(shí)，能起到變阻作用;將“A與B”或“C與D”兩個(gè)接線柱分別接入電路時(shí)，不能起到變阻的作用。
?、菚?huì)畫(huà)滑動(dòng)變阻器的符號(hào)：學(xué)生知道了滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)習(xí)變阻器的符號(hào)就容易了。需要注意的是，有的學(xué)生雖然會(huì)畫(huà)一個(gè)滑動(dòng)變阻器的符號(hào)，但應(yīng)用到具體電路圖中卻容易出錯(cuò)，所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合一個(gè)完整的電路圖，讓學(xué)生練習(xí)滑動(dòng)變阻器的畫(huà)法。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，對(duì)于“活動(dòng)2”，也可以采取“讓學(xué)生自制變阻器”的方法開(kāi)展教學(xué)：首先明確活動(dòng)目的，即讓學(xué)生利用電阻絲等器材自制一個(gè)能改變電阻大小的儀器，學(xué)生通過(guò)構(gòu)思、實(shí)驗(yàn)、嘗試、交流、改進(jìn)，體會(huì)到發(fā)明創(chuàng)造的曲折和樂(lè)趣;然后讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)室實(shí)用的滑動(dòng)變阻器，并與自己制作的變阻器對(duì)比，體會(huì)到滑動(dòng)變阻器設(shè)計(jì)之巧妙(如電阻絲繞在圓筒上等)。
“活動(dòng)3“的目的是讓學(xué)生練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，學(xué)會(huì)滑動(dòng)變阻器的連接、調(diào)節(jié)及判斷電阻的變化，同時(shí)體會(huì)到成功的喜悅(當(dāng)小燈泡的亮度發(fā)生變化時(shí))，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生活動(dòng)時(shí)，教師要注意指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。如：連接電路時(shí)，要斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片要調(diào)到阻值最大的位置;調(diào)節(jié)滑片前，可先分析當(dāng)向左或向右移動(dòng)滑片時(shí)，電阻將如何變化，電流如何變化，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的判斷，或者先實(shí)驗(yàn)觀察后分析原因，使理論分析與實(shí)踐操作相結(jié)合。
4.教學(xué)評(píng)價(jià)
課堂測(cè)評(píng)
1.生活中常用的導(dǎo)線通常是用銅或鋁做的，你是否思考過(guò)：鋼鐵也是導(dǎo)體，而且價(jià)格便宜，為什么不用鋼鐵來(lái)做導(dǎo)線呢?
2.人的皮膚干燥時(shí)，雙手之間的電阻約為幾千歐至幾萬(wàn)歐，10kΩ= Ω;我們平常說(shuō)的絕緣體，其電阻一般應(yīng)在1MΩ以上，1MΩ= Ω。
3.實(shí)驗(yàn)室里某滑動(dòng)變阻器名牌上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣，它表示該變阻器電阻的變化范圍是 ，1A表示的是該滑動(dòng)變阻器 。
4.在圖12-5所示的電路中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲是 段(用字母表示)。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
5.如圖12-6所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，用酒精燈對(duì)導(dǎo)線加熱，電流表的讀數(shù)會(huì) ，這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與 有關(guān)，酒精燈對(duì)導(dǎo)線加熱時(shí)，導(dǎo)線的電阻 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
6.關(guān)于導(dǎo)體的電阻值，下列說(shuō)法中正確的是( )
A.粗細(xì)相同的兩根導(dǎo)線，較長(zhǎng)的那根電阻一定較大
B.鎳鉻合金絲的電阻一定比銅絲的電阻大
C.長(zhǎng)短相同的兩根導(dǎo)線，橫截面積較小的那根電阻一定較大
D.常溫下同種材料制成的長(zhǎng)短相同的兩根導(dǎo)線，粗導(dǎo)線的電阻一定小
7.如圖12-7所示，滑動(dòng)變阻器有A、B、C、D四個(gè)接線柱，將該變阻器與一個(gè)小燈泡串聯(lián)后接入電路，通電后使滑片P向右移動(dòng)，小燈泡逐漸變亮，下面4種接法中正確的是( )
A B C D
圖12-7
8.電位器是變阻器的一種，它可以用來(lái)改變收音機(jī)的音量。小紅買了一個(gè)電位器，如圖12-8所示。如果把它與燈泡串聯(lián)起來(lái)，利用它改變燈的亮度，請(qǐng)仔細(xì)觀察，現(xiàn)想使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗，下列連法正確的是( )
A.連接A、C B.連接B、C
C.連接A、B D.以上都不正確
9.在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了以下幾種電阻絲。
導(dǎo)線代號(hào) A B C D E F G
長(zhǎng) 度 / m 1.0 0.5 1.5 1.0 2.0 0.5 0.5
橫截面積 / mm2 3.0 0.8 1.2 0.8 3.0 1.2 1.2
材 料 鐵 鎢 鎳鉻合金 鐵 鎢 鎳鉻合金 鋁
?、艦榱搜芯繉?dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，應(yīng)選用導(dǎo)線C和 (填寫(xiě)代號(hào))進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
⑵為了研究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系，應(yīng)選用 兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較;
?、侨邕x用了A和D兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則是為了研究導(dǎo)體的電阻與 的關(guān)系。
10.如圖12-9所示，AC、EG分別為長(zhǎng)度和粗細(xì)都相同的錳銅絲和鎳鉻合金絲，B、F分別為這兩段電阻絲的中點(diǎn)，曉薇同學(xué)用該裝置做“探究決定電阻大小因素”的實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：
步驟 M接 N接 電流/A
1 A C 0.5
2 A B 1.0
3 A和C B 2.0
4 E G 0.2
5 E F 0.4
6 E和G F 0.8
?、疟容^步驟 ，得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻大小與材料有關(guān);
?、票容^步驟1和2(或4與5)，得出結(jié)論： ;
?、潜容^步驟2和3(或5與6)，得出結(jié)論： 。
11.圖12-10給出了幾個(gè)元件，要求用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓。
⑴畫(huà)出電路圖，并按電路圖連接實(shí)物圖。
圖12-10
⑵根據(jù)連接的實(shí)物圖完成下表。
滑片P 變阻器連入的電阻變化情況 小燈泡的亮度變化情況 電流表的示數(shù)變化情況
向右移動(dòng)
向左移動(dòng)
參考答案
1.在長(zhǎng)度和橫截面積相同的條件下，鋼鐵的電阻比銅和鋁的大，電流不容易通過(guò)。
2.104Ω 106Ω
3.0～20Ω 允許通過(guò)的最大電流為1A
4.AP 變小
5.減少 溫度 變大
6.D 7.B 8.C
9.⑴F ⑵F、G ⑶橫截面積
10.⑴1與4(或2與5，或3與6) ⑵橫截面積和材料相同時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)電阻越大 ⑶長(zhǎng)度和材料相同時(shí)，橫截面積越大電阻越小
11.⑴如圖12-11所示。
圖12-11
⑵如下表所示：
滑片P 變阻器連入的電阻變化情況 小燈泡的亮度變化情況 電流表的示數(shù)變化情況
向右移動(dòng) 變 大 變 暗 變 小
向左移動(dòng) 變 小 變 亮 變 大
“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”指導(dǎo)
1.右 左
2.能起到變阻作用的接法是：將“A和C”，或“A和D”“B和C”“B和D” 接入電路。將“A和B”或“C和D”接入電路不能起到變阻作用。
課外活動(dòng)
本活動(dòng)旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，讓學(xué)生自選器材，動(dòng)手制作。
下面的方案可供參考。
如圖12-12所示，可以用較粗的帶絕緣皮的鋁導(dǎo)線作燈桿，用半個(gè)乒乓球或小塑料瓶作燈罩，用回形針或按扣作開(kāi)關(guān)，用塑料盒、硬紙盒或小木板作底座。各部分之間用粘合性較強(qiáng)的膠水(五金商店有售)粘接。
初中物理電阻測(cè)量教案設(shè)計(jì)二
【教學(xué)過(guò)程】
一、提出研究課題
布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)，提出以下研究課題：
1.回憶測(cè)定金屬電阻率的原理是什么?需要測(cè)定哪些物理量，需要哪些器材，需要注意哪些問(wèn)題。
2.現(xiàn)在要測(cè)定自來(lái)水的電阻率，能否借鑒測(cè)定金屬電阻率的方法?如果能，考慮可采用哪些方法，需要哪些器材;如果不能，則困難在哪里，能否想辦法解決。
3.考慮本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生哪些故障，應(yīng)注意哪些問(wèn)題，各實(shí)驗(yàn)器材、儀表的使用方法是否熟練掌握。
二、討論實(shí)驗(yàn)方案
提出研究課題后，學(xué)生相互探討，提出測(cè)自來(lái)水電阻率的主要困難在于它不像金屬絲一樣有固定形狀，繼而討論解決的辦法。學(xué)生一致認(rèn)為用直玻璃管盛入自來(lái)水，使之成為水柱，即可解決問(wèn)題。經(jīng)進(jìn)一步的討論，學(xué)生提出多種實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)和歸納，得到較典型的兩種實(shí)驗(yàn)方案。
方案一：伏安法
把自來(lái)水盛在長(zhǎng)直玻璃管中，兩端用橡皮塞堵住，并插入硬電極，將其接入電路，用伏安法測(cè)出水柱兩端的電壓u和通過(guò)的電流i，則據(jù)歐姆定律r=u/i可求出水柱電阻。用米尺測(cè)出水柱的實(shí)際長(zhǎng)度l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出玻璃管的內(nèi)徑r，通過(guò)s=πr2算出s的大小，由公式r=ρl/s即可求出ρ值的大小。電路如圖1所示，由于自來(lái)水電阻值很大，故電路采用內(nèi)接法。
方案二：萬(wàn)用電表直接測(cè)量法
玻璃管中水柱的電阻也可用萬(wàn)用電表歐姆擋直接測(cè)出，其他步驟和方案一相同，電路如圖2所示。
三、探索實(shí)驗(yàn)方法
由學(xué)生自由地選擇方案，確定實(shí)驗(yàn)器材，分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生大致按以下實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作：
①用游標(biāo)卡尺測(cè)出玻璃管的內(nèi)徑r;
?、趯⒉ＡЧ苁⑺瑑啥擞孟鹌と伦?，用米尺測(cè)出水柱的實(shí)際長(zhǎng)度l;
?、墼谙鹌と喜迦胗搽姌O，按事先設(shè)計(jì)的方案連接好電路，測(cè)出水柱的電阻r或一組u、i的值;
?、芨淖兯膶?shí)際長(zhǎng)度，重做上述實(shí)驗(yàn)三次。
以上各步中所測(cè)得的數(shù)據(jù)均應(yīng)填入事先設(shè)計(jì)的表格中，算出每組所測(cè)出的電阻率，取平均值。
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了以下一些問(wèn)題：
①選擇方案一的實(shí)驗(yàn)組中絕大部分選擇安培表作為電路中電流表使用，結(jié)果指針幾乎不動(dòng)，經(jīng)研究討論后，才陸續(xù)將安培表?yè)Q作毫安表，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好。
?、谒愠鼋Y(jié)果后，各實(shí)驗(yàn)小組相互比較所測(cè)得的電阻率的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)差別較大，其中最大的為84.36ω·m，最小的為68.23ω·m。教師提問(wèn)：為什么會(huì)有如此大的差別?能否找出原因?學(xué)生仔細(xì)觀察分析后，整理下列四種可能原因：一是偶然誤差;二是各組所用儀表不準(zhǔn)或不一致;三是各組所用自來(lái)水本身有差別;四是各組所采用的電極形狀大小與水柱接觸面不同，電極插入水中的深度不同。進(jìn)一步分析得出，最后一種原因可能是主要原因。教師建議：換用不同形狀、大小的電極再做實(shí)驗(yàn)，并討論采用怎樣的電極最為合理。
?、蹘缀鯖](méi)有人注意到溫度對(duì)電阻率的影響而主動(dòng)提出對(duì)自來(lái)水溫度的測(cè)定，教師建議：請(qǐng)同學(xué)們換用熱水重做幾組實(shí)驗(yàn)，看測(cè)量結(jié)果和冷水是否相同。這說(shuō)明大家的實(shí)驗(yàn)步驟中忽略了什么?
四、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下幾點(diǎn)：
①所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)條件;
?、趯?shí)驗(yàn)所用的器材及簡(jiǎn)單電路圖;
③所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)操作步驟;
?、芰谐鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
五、布置課外實(shí)驗(yàn)
?、偃粲媒饘俟芑蛳鹉z管進(jìn)行裝水實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響?
②若在自來(lái)水中分別加入食鹽、酒精或洗衣粉，其電阻率有變化嗎?
③瓶裝礦泉水、純凈水、蒸餾水、可口可樂(lè)等飲料的電阻率又是多少?
請(qǐng)同學(xué)們利用課外時(shí)間做一做。
初中物理電阻測(cè)量教案設(shè)計(jì)三
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1、理解伏安法測(cè)電阻的原理。
2、知道伏安法測(cè)電阻有內(nèi)接和外接兩種方法。
3、理解兩種方法的誤差原因，并能在實(shí)際中作出選擇。
4、理解多用電表直流電流檔、直流電壓檔、歐姆檔的基本原理.
(二)能力目標(biāo)
1、通過(guò)本課的測(cè)量誤差分析，實(shí)際測(cè)量對(duì)比分析，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和分析能力。
2、了解歐姆表的原理，學(xué)會(huì)使用歐姆表。
3、練習(xí)使用多用電表。
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)本課學(xué)生測(cè)量分析，器材選擇判斷，樹(shù)立學(xué)生知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，應(yīng)用于實(shí)踐的觀點(diǎn)。
教學(xué)建議
1、伏安法測(cè)電阻這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了，但是初中時(shí)只要求學(xué)生掌握測(cè)量基本原理，不需要學(xué)生考慮測(cè)量的誤差以及引起誤差的原因，也不需要學(xué)生掌握兩種連接方法，而在高中階段，本節(jié)重點(diǎn)是伏安法測(cè)電阻的兩種接法，使學(xué)生知道在什么情況下應(yīng)該用哪種接法，知道兩種接法對(duì)測(cè)量值帶來(lái)的不同測(cè)量結(jié)果，要求學(xué)生對(duì)兩種連接方法所產(chǎn)生的誤差來(lái)源有所了解。
在新課講解中可以首先復(fù)習(xí)電阻定義，引出測(cè)量電阻的思路，結(jié)合具體實(shí)際，提出兩種測(cè)量方式，分析誤差原因，總結(jié)適用條件，通過(guò)測(cè)量分析，進(jìn)一步鞏固。通過(guò)器材分析選擇，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力。
學(xué)生活動(dòng)展開(kāi)時(shí)應(yīng)該在教師的引導(dǎo)下，分析兩種測(cè)量電阻方法的誤差原因及適用條件，利用自行測(cè)量進(jìn)一步體會(huì)適用條件，通過(guò)練習(xí)題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力，器材選擇判斷能力，解決實(shí)際問(wèn)題能力。本節(jié)是閉合電路歐姆定律的運(yùn)用，具有聯(lián)系實(shí)際的意義，為學(xué)生提供運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)
2、教材要求了解歐姆表的原理，不要求進(jìn)一步講解歐姆表的刻度等問(wèn)題.
通過(guò)對(duì)歐姆表原理的講解，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生使用歐姆表的能力，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)歐姆表在使用前調(diào)零的重要性和必要性，使學(xué)生分清歐姆表的各檔位之間的轉(zhuǎn)換，知道歐姆表內(nèi)置電源的正負(fù)極與兩個(gè)表筆之間的連接，會(huì)對(duì)歐姆表進(jìn)行讀數(shù)和測(cè)量。
3、對(duì)于程度不同的學(xué)生可以采取不同的教學(xué)方法，如果學(xué)生的程度較好，可以對(duì)進(jìn)行展開(kāi)教學(xué)。除了講解以上兩種電阻測(cè)量方法以外，還可以向?qū)W生介紹其他方法。比如替代法，補(bǔ)償法，惠斯通電橋法，另有利用一個(gè)已知電阻和伏特表，一個(gè)已知電阻和安培表進(jìn)行測(cè)量的方法。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識(shí)方面的要求：
(1)了解用伏安法測(cè)電阻，知道伏安法測(cè)電阻有內(nèi)接和外接兩種方法，無(wú)論用“內(nèi)接法”還是“外接法”，測(cè)出的阻值都有誤差。
(2)懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的，并能在實(shí)際中根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器。
(3)知道歐姆表測(cè)電阻的原理。
2、能力方面的要求：
(1)引導(dǎo)學(xué)生理解觀察內(nèi)容的真實(shí)性，鼓勵(lì)學(xué)生尋查意外現(xiàn)象及異?，F(xiàn)象所發(fā)生的原因。
(2)通過(guò)本課的測(cè)量誤差分析，實(shí)際測(cè)量對(duì)比分析，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和分析能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心操作、認(rèn)真觀察的習(xí)慣和分析實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn)：使學(xué)生掌握引起測(cè)量誤差的原因及減小誤差的方法。
2、難點(diǎn)
(1)誤差的相對(duì)性。
(2)根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器來(lái)減小誤差。
三、教具
電壓表，電流表，歐姆表，測(cè)電阻的示教板。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(-)引入新課
我們?cè)诔踔袝r(shí)已經(jīng)做過(guò)了“用電壓表、電流表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在，再做“伏安法測(cè)電阻”，是不是簡(jiǎn)單的重復(fù)呢?大家可以回想一下，當(dāng)初做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況，把兩個(gè)示數(shù)相除，再多次求平均即可，那你們有沒(méi)有想過(guò)，這樣得到的就是電阻的真實(shí)值嗎?不是，原因在于電壓表和電流表都不是理想的。
(二)教學(xué)過(guò)程
1、伏安法測(cè)電阻
我們已經(jīng)了解了電流表并非無(wú)電阻，而電壓表也并不是電阻無(wú)窮大，用這樣的表去測(cè)量電阻，會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么樣的影響?
(1)、原理：利用部分電路歐姆定律
我們利用電壓表，電流表測(cè)量電阻值時(shí)，需把二者同時(shí)接入電路，否則無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系，沒(méi)有了測(cè)量的意義，那么接入時(shí)無(wú)非兩種接入方法，那么電路應(yīng)如何?請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出。
(2)、電路：
如果是理想情況，即 時(shí)，兩電路測(cè)量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。
提出問(wèn)題，實(shí)際上兩塊表測(cè)量的是哪個(gè)研究對(duì)象的哪個(gè)值?測(cè)出來(lái)的數(shù)值與實(shí)際值有什么偏差，是偏大還是偏小?
外接法
是 兩端電壓，是準(zhǔn)確的， 是過(guò) 和 的總電流，所以偏大。
偏小，是由于電壓表的分流作用造成的。
實(shí)際測(cè)的是 與 的并聯(lián)值，隨 ↑，誤差將越小。
內(nèi)接法
是過(guò) 的電流，是準(zhǔn)確的， 是加在 與A上總電壓，所以偏大。 偏大，是由于電流表的分壓作用造成的。
實(shí)際測(cè)的是 與A的串聯(lián)值，隨 ↓，誤差將越小。
進(jìn)一步提問(wèn)：為了提高測(cè)量精度，選擇內(nèi)、外接的原則是什么?
適用范圍： ;
[思考題]給你電源、電流計(jì)、已知電阻 、開(kāi)關(guān)和未知電阻各一只，如何設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路。
方法：將A前后兩次串入 和 各支路，測(cè)得電流強(qiáng)度為 和 ，應(yīng)有 ，則 )
2、歐姆表測(cè)電阻
伏安法測(cè)電阻比較麻煩，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常用能直接讀出電阻值的歐姆表來(lái)測(cè)電阻，關(guān)于歐姆表的構(gòu)造，先請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)。
以上歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖。借助電流表顯示示數(shù)，測(cè)電阻不同于測(cè)電流、電壓，表內(nèi)本身含有電源，表盤上本身刻定的是電流值。試想，在兩表筆間接入不同的電阻時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度會(huì)隨之發(fā)生改變，且一個(gè)阻值對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，即指針偏在某一位置，所以可知：
(1)、原理：閉合電路歐姆定律
(2)、刻度的標(biāo)定：
?、賰杀砉P短接，調(diào) ，使 ，刻出“0”
?、趦杀砉P斷開(kāi)，指針不偏，刻出“∞”
?、廴我饧由?， ，在指針偏轉(zhuǎn)到的位置，刻出“ ”;
?、苋羰钦檬?呢?應(yīng)有 ，不難看出此時(shí)、 ，是此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻，也稱中值電阻。
拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過(guò)程，同時(shí)說(shuō)明：
?、偌t、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“+、-”極統(tǒng)一，即電流流入的為正極，電流流出的為負(fù)極。
?、谟捎?與 并不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系，所以歐姆表的刻度是不均勻的，從有向左，刻度越來(lái)越密。
(3)、使用歐姆表的注意事項(xiàng)：(請(qǐng)同學(xué)回答并總結(jié)出)
?、贉y(cè)電阻時(shí)，要使被測(cè)電阻同其它電路脫離開(kāi)。
?、跉W姆表一般均有幾檔，而且使用時(shí)間長(zhǎng)了，電池的E，r均要發(fā)生改變，所以在每次使用前及換擋后都要進(jìn)行調(diào)零。
?、勖看问褂煤笠验_(kāi)關(guān)撥到OFF檔或交流電壓檔的最大量程。
由此也可看出，利用歐姆表測(cè)電阻僅是粗測(cè)而已，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)再利用伏安法測(cè)量才會(huì)比較準(zhǔn)確。
3、課后小結(jié)
(1)、伏安法測(cè)電阻雖然比較準(zhǔn)確，但是無(wú)論采用哪種連接方法均會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差，這是測(cè)量方法本身存在的問(wèn)題，應(yīng)屬系統(tǒng)誤差。
(2)、為了使測(cè)量誤差盡量小，應(yīng)選用合適的連接方法，可在用歐姆表粗測(cè)的基礎(chǔ)上選取。
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