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視頻標簽：電阻的測量
所屬欄目：初中物理優質課視頻
視頻課題：人教版初中物理第十七章第3節電阻的測量_北京市 - 西城區
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人教版初中物理第十七章第3節電阻的測量_北京市 - 西城區
“伏安法測小燈泡的電阻”教學設計
一、指導思想與理論依據
本節課以新課程理念為指導思想，“發展好奇心和求知欲，發展科學探索興趣”、“培養良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題”，注重有效教學及滲透“學生主體，教師主導”的理念。
課程設計依據建構主義的學習觀點，在原有的知識結構體系基礎上，把學生已掌握的知識和生活經驗整合在一起，讓學生從原有知識的復習順理成章得出新實驗的設計，體驗發現科學規律的快樂，從中發展科學探索興趣，并通過學習的知識解釋生活中的現象，體現STS的教學思想。這種設計符合物理學科的認知規律。
二、教學背景分析
本節課選自《義務教育教科書物理九年級全一冊（人教版）》，是歐姆定律一章的第三節第二課時。上一課時學生通過伏安法測定值電阻的阻值，已經對實驗的原理、實驗的設計有所基礎，本節課繼續研究伏安法測小燈泡的電阻，通過實驗探究、圖像繪制，去發現燈絲電阻的變化，并最終找到影響燈絲電阻變化的因素。使學生體驗到物理規律在解決實際問題中的作用。既培養動手能力，也培養分析能力。并且通過繪制I-U圖像，讓學生體會到數學方法對解決物理問題的幫助，注重學科滲透。
三、教學目標設計
1、知識與技能
（1）知道伏安法測電阻的原理、電路圖。
（2）會用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻，了解滑動變阻器在實驗中的作用。 （3）了解燈絲的電阻是變化的。 （4）了解同一燈泡電阻變化的原因。
（5）了解測定值電阻阻值和測小燈泡電阻兩個實驗的相同點和不同點。 2、過程與方法 （1）通過對伏安法測定值電阻的阻值實驗的復習，設計伏安法測小燈泡電阻實驗原理、電路圖、步驟、表格。
（2）通過繪制I-U圖像，了解燈絲的電阻是變化的，培養學生實事求是的科學態度，學會用數學手段發現物理規律。
3、情感態度與價值觀
（1）讓學生通過自己動手實驗發現“燈絲電阻是變化的”這一科學規律，獲得成就感。 （2）在實驗過程中，體會團隊合作的快樂和交流討論的作用。
四、教學重點、難點及突破
重點：小燈泡的電阻是變化的。要想讓學生有直觀的數據支持，最好是讓學生將六組電阻值算出來，但是學生算數時間較長，所以我更改為讓學生畫I-U圖像和計算機擬合的I-U圖像，通過與定值電阻的I-U圖像對比，得出燈泡電阻是變化的。再利用計算機EXCEL函數功能自動求出六組電阻值，進一步加深學生對結論的理解。
難點：小燈泡電阻變化的原因。通過實驗數據，引導學生先分析不同燈泡正常發光時電阻不同的原因，然后再分析同一燈泡電阻變化的原因。學生很容易就想到前者是因為長度、橫截面積不同，后者是因為溫度變化。
五、教學過程與教學資源設計
I/A
U/V
0
實驗器材：1.5V干電池3節、開關、額定電壓2.5V的小燈泡1個、滑動變阻器、電壓表一塊、電流表一塊、導線若干、電路板、投影儀、計算機。 （一）復習伏安法測定值電阻阻值的實驗
首先，讓學生回憶上節課學過的伏安法測定值電阻阻值的實驗。 師：上節課我們完成了伏安法測定值電阻阻值的實驗，請大家回憶實驗的原理、電路圖。 生：原理是R=U/I。
師：電路圖中有哪些器材？根據學生回答，PPT展示電路圖。 師：滑動變阻器在實驗中起什么作用？
生：第一，保護電路；第二，改變定值電阻兩端的電壓。 師：表格中需要記錄哪些物理量？根據學生回答，展示表格。
U/V
I/A
R/Ω
平均 R/Ω
師：定值電阻的I-U圖像，特點是什么？ 生：是一條過圓點的直線。 展示定值電阻的I-U圖像。
師：圖像說明了什么？
生：說明定值電阻的阻值是不變的。
師：既然定值電阻的阻值是不變的，那多次測量的目的是什么？ 生：多次測量求平均值，可以減小誤差。
師：那么，小燈泡的電阻是否也是這個規律呢，今天我們通過實驗來探究。 （二）新課教學
1、設計實驗
讓學生完成實驗記錄單上的原理、電路圖（強調標字母）。
電路圖讓學生在黑板畫。
讓學生回答實驗需要的器材，讓學生簡述實驗步驟。（由于課堂時間的限制，可以讓學生回家完成器材和步驟的書寫。）
模仿伏安法測定值電阻阻值的實驗表格，預設本實驗的表格。
U/V I/A R/Ω
平均 R/Ω
師：小燈泡正常發光時的電壓等于其額定電壓，今天給大家準備的小燈泡的額定電壓都是2.5V。小燈泡兩端電壓不要超過其額定電壓的1/10，所以，小燈泡兩端電壓的變化范圍是0-2.75V。將第五列的電壓調節到2.5V。表格就變成
小燈泡兩端電壓的變化范圍是 0-2.75V
RP
RL
A V
U/V 2.5 I/A R/Ω
平均 R/Ω
師：大家思考，連接電路時的注意事項。 生：（1）連接電路時，開關要斷開。
（2）實驗前滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處。
（3）檢查電表是否調零，注意電壓表和電流表的量程選擇，注意電壓表和電流表的正負接線柱選擇。
教師強調實驗中的注意事項：
（1）在允許的范圍內拉開各組電壓的差距；
（2）滑動變阻器的滑片要從大到小調節； （3）注意觀察燈泡亮度的變化；
（4）先求出小燈泡正常發光時的電阻；
（5）畫出小燈泡的I-U圖像（平滑曲線）。
2、學生分組實驗，記錄數據。教師巡視輔導。
教師隨機找兩組學生，將他們的數據輸入EXCEL的表格中。學生在學案上完成小燈泡I-U圖像的繪制，介紹圓點。
北京鐵二中
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 圖象
數據1
3、分析實驗
（1）先展示兩組學生繪制的圖像，再展示計算機擬合出的圖像。
師：小燈泡的I-U圖像有什么特點？說明什么？ 生：是一條曲線，說明燈泡電阻是變化的。 師：從圖像，怎么區分定值電阻和小燈泡？ 學生討論、回答。
U/V I/A
0 師：I-U圖像說明了小燈泡電阻是變化的，那么實際算出的電阻值呢？請計算機幫我們算出電阻值。
師：表格中數據有什么特點？
生：電壓變大，電流變大，電阻也變大。小燈泡電阻是變化的。 師：你們組的小燈泡的電阻多大？
生：電壓不同，電阻不同，不能說燈泡電阻多大，要強調兩端電壓多大時，燈泡電阻是多大。
（2）師：小燈泡正常發光時，電阻多大？ 幾組回答后，發現電阻不一樣。
師：什么原因導致各組小燈泡正常發光時的電阻不同？ 學生討論。
師：這是由小燈泡制作過程決定的，不同燈泡的燈絲長度、橫截面積略有差異。 （3）師：同一個燈泡的電阻為什么也變化呢？
生：溫度變了。因為導體電阻與導體的材料、長度和橫截面積有關，還受溫度影響。 （4）師：剛才預設的表格合理嗎？
生：不合理，電壓不同時電阻不同，不應該求電阻平均值。 PPT上刪除最后一行，要求學生也刪除。表格變成下面
U/V
2.5 I/A
R/Ω
（5）師：小燈泡的發光情況，如何？
生：滑動變阻器的滑片由阻值最大向小調節時，燈泡的亮度由不亮到發光較暗，慢慢變亮，當燈泡兩端電壓達到額定電壓時，正常發光。超過額定電壓，發光過亮。
師：燈泡的亮度為什么發生變化？什么改變了？ 生：電壓、電流改變了。
師：當電壓、電流改變時，燈泡亮度改變，具體的關系我們到下一章電功率再學習。 （6）師：討論滑動變阻器在實驗中的作用。
生：滑動變阻器在實驗中的作用（1）保護電路；（2）改變電路中電流從而改變小燈泡兩端的電壓。
（7）師：多次測量的目的是什么？
生：是為了歸納物理規律，使實驗結論具有普遍性。
（8）師：大家對比下，伏安法測定值電阻阻值和伏安法測小燈泡電阻，兩個實驗的相同點和不同點。
生：原理相同，電路圖相同，實驗過程相同，滑動變阻器的作用大致相同。 不同點 伏安法測定值電阻的阻值 伏安法測小燈泡的電阻 定值電阻阻值不變 小燈泡電阻隨溫度升高而增大 表格中要求電阻平均值 表格中不能求平均值 多次測量的目的是減小誤差 多次測量的目的是尋找規律
圖21
乙 甲
4、反饋例題 (15年西城二模)
36．小亮用“伏安法”測量額定電壓為1.5V小燈泡正常發光時的電阻。
（1）請用筆畫線代替導線，完成圖20所示電路連接。
（2）正確連接電路后，閉合開關，發現電壓表的示數等于電源電壓。再觀察電流表，若
電流表有示數，說明電路中 處有 （選填“斷路”或“短路”）故障；若電流表無示數，說明電路中 處有 （選填“斷路”或“短路”）故障。
（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖21乙所示，此時小燈泡的電阻為 。
（15年朝陽一模）
34．小陽利用“伏安法”測量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發光時的電阻RL。
（1）小陽選擇了滿足實驗要求的實驗器材，連接的實驗電路如圖13甲所示，請你添加
一條導線將實驗電路補充完整；
（2）電路連接正確后，閉合開關S，滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，小燈泡L正
常發光，電流表的示數如圖13乙所示，電流表的示數為 A，小燈泡L正常發光時的電阻RL約為 。（結果保留一位小數）
（三）小結
師：這節課你學到了什么知識？ 讓學生總結這節課的收獲。 （四）作業 完成學案。
圖13
甲 乙 圖20
六、板書設計
伏安法測小燈泡電阻 1、 原理 R=U/I 2、 電路圖
七、學生學習效果評價：
通過下表調查，反饋學生學習效果，并通過課后作業反饋和復習提問，把握學生學習的落實情況。
評價內容 具體指標
量化等級 優 良 中 差
課堂學習活動
學習態度認真
主動參與活動，關注課堂問題 能進行實驗，測量出數據
畫出圖像，對數據進行分析，得出結論 體驗到學習的愉悅并有進一步學習的愿望 鞏固練習快而準
合作學習 小組合作意識強，效果好
小組積極發言，表達觀點清晰
自主學習的態度
有自主研究問題的意識
作業完成質量高，鞏固知識效果好
八、教學反思
本節課通過小組活動、討論，教師引導等學習活動情景，創造了一個積極探究科學規律的課堂，由教師引導學生一步步完成實驗設計、數據采集、分析數據和圖像，讓學生去思考、討論。這節課體現了新課程的理念，讓學生在“做中學、學中做”，多動手多參與，把課堂變成學生的課堂，讓學生成為課堂的主人。
這節課的亮點，一是讓學生通過繪制小燈泡的I-U圖像，并與定值電阻的I-U圖像的對比，直觀的體會到小燈泡電阻是變化的，再利用計算機EXCEL函數功能自動求出六組電阻值，進一步加深學生對“小燈泡電阻是變化的”這一結論的理解。二是通過對比各組小燈泡在正常發光時電阻值不同，更深刻得體會到長度和橫截面積對導體電阻的影響，通過同一燈泡電阻變化，體會到溫度對電阻的影響。三是通過對比“伏安法測定值電阻的阻值”和“伏安法測小燈泡的電阻”兩個實驗，由學生歸納出兩個實驗的相同點和不同點，理解滑動變阻器在各個實驗中的作用，理解多次測量的目的不同，理解兩個表格設計的不同。四是通過繪制I-U圖像，讓學生體會到數學方法對解決物理問題的幫助，注重學科滲透。
不足之處，我感覺，由于學校實驗設備有限，學生對實驗的熟練程度有待提高。學生繪制圖像的能力不足，會拖延時間，今后改進。課堂上要多提問學生，放開手讓更多的學生參與到教學活動中，充分調動學生的積極性，讓他們對物理學習更有興趣。
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
