初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 电阻的测量教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 电阻的测量教学设计，共7页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，教学过程，拓展实验，课堂延展等内容，欢迎下载使用。
[知识目标]
1.具有初步的实验操作技能，会使用电流表和电压表测电阻.
2.会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果.
3.通过使用滑动变阻器，进一步理解滑动变阻器在电路中的作用，巩固滑动变阻器的正确使用方法.
[能力目标]
1.通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用.
2.让学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制定实验操作方案等，培养学生的实验能力.
[素养目标]
1.通过学生自己的设计、操作、分析、总结，培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法，养成良好的学习习惯.
2.在共同完成的操作及实验过程中，培养同学之间相互协作的团队精神.
【教学重点】利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻.
【教学难点】自行设计科学、完整的实验操作方案.
【教具准备】(学生可2人或4人一组)干电池组（带盒）或学生电源、电压表、电流表、带灯座的小灯泡（或定值电阻）、开关、滑动变阻器、导线若干、多媒体课件等.
【教学课时】1.5课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师 同学们上节课学习了欧姆定律，并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算，现在请同学们看这样的题目.
例题1（多媒体展示）用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A，这段导体的电阻是多少？
同学们练习，教师请两个同学上讲台板书演算过程.
解：根据欧姆定律I=得R===18Ω.
（此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用，并且有同类型的例题.教师对学生的演算可以不做过多的讲评，直接关注其变形公式.）
师 欧姆定律I=可变形为，可不可以说导体的电阻R与导体两端电压成正比，而与通过导体的电流成反比？也就是说，加在导体两端的电压越高，导体的电阻R就会越大；通过导体的电流越大，导体的电阻就会越小？
（学生通过对“电阻”一节的学习及课后探究已有所理解）
生：电阻是导体本身的性质，是由导体本身的因素决定的，和导体两端是否有电压，电压多高，以及导体中是否有电流，电流的大小都没有关系.
教师肯定同学的回答并强调：对于变形公式，不能单纯从数学的角度理解，不存在R与U成正比，R与I成反比的关系，但是可以作为电阻的计算式，由一段导体两端的电压和通过导体的电流来计算这段导体的电阻.
三、进行新课
知识点 用电流表和电压表测量电阻
用电流表和电压表测量电阻器的电阻
师 实验室里有一个电阻器.同学们用什么办法可以测量它的电阻呢？
生 用电压表和电流表分别测出电压和电流，利用欧姆定律计算出它的电阻.
板书：通过测量电阻器两端的电压和通过的电流来间接地测量电阻器的电阻.这种测量电阻的方法，叫伏安法.
教师引导学生做教材P101-102实验：用电流表和电压表测量电阻.
用多媒体展示实验过程
师 如何减小误差？应该怎样改变电阻器两端的电压？
学生边思考，边按照教材P102的实验过程进行实验，记录数据，求出电阻的平均值，进行交流讨论.
教师总结：
①每次读数完毕后应断开开关，避免因通电时间过长，待测电阻器温度升高，使电阻发生变化而引起较大的测量误差.
②调节滑动变阻器改变待测电阻器两端电压时，要等电压表示数稳定后再读取两表的示数.
2.测量小灯泡的电阻
教师引导学生做教材P102想想做做：测量小灯泡的电阻.
（1）提出问题：
师 如果我们想知道某种灯泡的电阻是多大，该怎么办呢？
（2）设计方案：
师 我们只要能测出灯泡两端的电压和通过它的电流，利用欧姆定律的公式变形可得出灯泡的电阻值，下面请同学们思考下列问题：
a.如何能测出灯泡两端的电压值？（已知灯泡的额定电压为2.5V）
b.如何能测出通过灯泡的电流值？
c.欲使灯泡连接在电路中，应该再加一些什么器材？
d.要多测几次，观察灯泡在不同电压下的阻值是否相等，应怎样改变其电压值？接入什么器材好？
生：器材的选取：
如果灯泡的额定电压是2.5V，则电源用两节干电池就可以；电压表使用0~3V测量范围即可，电流表使用0~0.6A测量范围即可，滑动变阻器应该挑选最大电流超过0.5A的规格.
教师总结实验注意事项：
①注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线处，如果不在，还要注意先调零；
②在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态；
③如果使用的导线芯是多股细铜线，连接时要将其顺时针缠绕在接线柱上，这样拧接线柱时会越旋越紧.
④合上开关前，滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上，以防止电路中电流突然过大.
⑤读数时，眼睛正对刻度线，确保读数正确.
师 下面请大家根据刚才我们设计的思路，对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器，并设计实验报告.
教师用多媒体播放课件“实验探究报告”.
第*组实验探究报告（多媒体课件）
［实验目的］测量小灯泡的电阻.
［实验原理］.
［实验电路］
［实验器材］
滑动变阻器：最大阻值 ，允许通过的最大电流 ；电源： V；开关、导线若干.
［实验步骤］
1.按电路图连接实物电路.连接电路时，开关应断开.大致估计电流表、电压表测量的最大电流值和最大电压值，选择合适的测量范围接入，如不能估计，则要选择测量范围较大的接线柱接入.
2.检查电路无误后，将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置.
3.合上开关，并迅速断开开关（试触），在开关合上的瞬间观察电流表、电压表指针的变化，判断电表连接是否正确（有无接反），电流表、电压表测量范围连接是否合适（测量范围大，还是小）.
4.根据试触的情况，调整电流表、电压表接入电路的测量范围，确保电压表、电流表连接正确.
5.合上开关，移动滑动变阻器的滑片.改变被测小灯泡两端的电压，测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，分别记下三组对应的电流和电压的数值，将测量的电流和对应的电压值，填入数据表格对应的空格内.
注意：在移动滑动变阻器的滑片测量时，应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上，先测出额定电压对应的电流值，再使小灯泡两端的电压逐次降低，测出对应的电压和电流值（弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小）.在读取电流表、电压表数值时，要先弄清楚电流表、电压表接入电路的测量范围以及该测量范围下每一大格、每一小格代表的数值.读数时，眼睛正对刻度线，确保读数正确.
（3）进行实验:
教师引导学生分组完成实验，并将实验数据填入表格内.
（4）分析与论证：
学生根据公式计算出每次灯泡的电阻值，并进行比较.
（5）评估与交流：
师 你能从这些数值中看出还有什么规律吗？
生：灯泡的电阻随电压的增加而增大，因为灯泡的电压越大，灯泡越亮，灯丝温度越高，其电阻值就越大.即灯丝的电阻随温度的变化而变化.
师 测电阻器的电阻和测小灯泡的电阻有什么区别？
生 电阻器的电阻是定值，小灯泡的电阻是变化的.
教师总结：
教师总结：
误差分析——电表对测量结果的影响：
由于电压表和电流表本身都有一定的电阻，会使测出的灯泡电阻值与真实值间存在差异，电流表和电压表连入电路的方式有两种.
①外接法：如图甲所示，在外接法中，电压表的示数表示待测电阻R两端的电压UR、电流表的示数表示通过电阻R和电压表的总电流，即I=IR+IV，待测电阻值应为，而测出来的电阻值，由于I＞IR，所以R测＜R真，即测得的电阻值比真实值偏小.当待测电阻很小时，采用外接法可减小测量误差.
②内接法：如图乙所示，在内接法中，电流表的示数表示通过R中的电流IR，电压表的示数表示电阻R两端电压UR与电流表两端电压UA之和，即U=UR+UA.根据，待测电阻值应为，而测量的电阻值，因为U＞UR，使R测＞R真，即测量值比真实值偏大.如果待测电阻R的阻值很大，根据串联电路的特点，通过电阻R和电流表中的电流相等，由欧姆定律知UR=IRR远大于UA=IRRA，即U近似等于UR，使R测≈R真.因此，当待测电阻很大时，采用内接法.
例题 教师用多媒体展示练习册中对应题目，先让学生思考，后讲解.
【拓展实验】
教师展示一种数字多用表，请同学们观察多用表，猜测哪个挡位是测量电阻的.请学生代表上台测一测小灯泡通电前的电阻是多少？
教师用多媒体展示说明书的内容.请学生代表上台测一下电池两端的电压.
这部分内容学生只作了解.
【课堂延展】
用其他方法测量电阻
师 在上一个实验中，用的是两块电表，电压表用来测电压，电流表用来测电流，那么，单独使用一种电表，如何测出灯泡的电阻呢？
学生分组讨论，再由代表阐述本组创新的方案.
教师总结：测电阻的其他方法（用多媒体展示）
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
五、教师结束语
这节课我们学习了电阻的测量方法，掌握了测电阻器和小灯泡电阻的实验电路、器材的选取，知道了灯丝的电阻随温度的变化而变化，更熟悉了一些仪器的操作方法，加深了对仪器使用的理解.
六、课后作业
完成本课时对应课后练习.
【板书设计】