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視頻標(biāo)簽：電阻的測量
所屬欄目：初中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版初中物理第十七章第3節(jié)電阻的測量_北京市 - 西城區(qū)
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人教版初中物理第十七章第3節(jié)電阻的測量_北京市 - 西城區(qū)
“伏安法測小燈泡的電阻”教學(xué)設(shè)計(jì)
一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
本節(jié)課以新課程理念為指導(dǎo)思想，“發(fā)展好奇心和求知欲，發(fā)展科學(xué)探索興趣”、“培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題”，注重有效教學(xué)及滲透“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的理念。
課程設(shè)計(jì)依據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀點(diǎn)，在原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系基礎(chǔ)上，把學(xué)生已掌握的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)整合在一起，讓學(xué)生從原有知識(shí)的復(fù)習(xí)順理成章得出新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的快樂，從中發(fā)展科學(xué)探索興趣，并通過學(xué)習(xí)的知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)STS的教學(xué)思想。這種設(shè)計(jì)符合物理學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)背景分析
本節(jié)課選自《義務(wù)教育教科書物理九年級(jí)全一冊(cè)（人教版）》，是歐姆定律一章的第三節(jié)第二課時(shí)。上一課時(shí)學(xué)生通過伏安法測定值電阻的阻值，已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有所基礎(chǔ)，本節(jié)課繼續(xù)研究伏安法測小燈泡的電阻，通過實(shí)驗(yàn)探究、圖像繪制，去發(fā)現(xiàn)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(xué)生體驗(yàn)到物理規(guī)律在解決實(shí)際問題中的作用。既培養(yǎng)動(dòng)手能力，也培養(yǎng)分析能力。并且通過繪制I-U圖像，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)方法對(duì)解決物理問題的幫助，注重學(xué)科滲透。
三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1、知識(shí)與技能
（1）知道伏安法測電阻的原理、電路圖。
（2）會(huì)用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻，了解滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 2、過程與方法 （1）通過對(duì)伏安法測定值電阻的阻值實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，設(shè)計(jì)伏安法測小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)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(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)手段發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
（1）讓學(xué)生通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“燈絲電阻是變化的”這一科學(xué)規(guī)律，獲得成就感。 （2）在實(shí)驗(yàn)過程中，體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的快樂和交流討論的作用。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及突破
重點(diǎn)：小燈泡的電阻是變化的。要想讓學(xué)生有直觀的數(shù)據(jù)支持，最好是讓學(xué)生將六組電阻值算出來，但是學(xué)生算數(shù)時(shí)間較長，所以我更改為讓學(xué)生畫I-U圖像和計(jì)算機(jī)擬合的I-U圖像，通過與定值電阻的I-U圖像對(duì)比，得出燈泡電阻是變化的。再利用計(jì)算機(jī)EXCEL函數(shù)功能自動(dòng)求出六組電阻值，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)結(jié)論的理解。
難點(diǎn)：小燈泡電阻變化的原因。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生先分析不同燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻不同的原因，然后再分析同一燈泡電阻變化的原因。學(xué)生很容易就想到前者是因?yàn)殚L度、橫截面積不同，后者是因?yàn)闇囟茸兓?nbsp;
五、教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計(jì)
I/A
U/V
0
實(shí)驗(yàn)器材：1.5V干電池3節(jié)、開關(guān)、額定電壓2.5V的小燈泡1個(gè)、滑動(dòng)變阻器、電壓表一塊、電流表一塊、導(dǎo)線若干、電路板、投影儀、計(jì)算機(jī)。 （一）復(fù)習(xí)伏安法測定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)
首先，讓學(xué)生回憶上節(jié)課學(xué)過的伏安法測定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。 師：上節(jié)課我們完成了伏安法測定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家回憶實(shí)驗(yàn)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(jù)學(xué)生回答，PPT展示電路圖。 師：滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中起什么作用？
生：第一，保護(hù)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(jù)學(xué)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(diǎn)是什么？ 生：是一條過圓點(diǎn)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(gè)規(guī)律呢，今天我們通過實(shí)驗(yàn)來探究。 （二）新課教學(xué)
1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)記錄單上的原理、電路圖（強(qiáng)調(diào)標(biāo)字母）。
電路圖讓學(xué)生在黑板畫。
讓學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)需要的器材，讓學(xué)生簡述實(shí)驗(yàn)步驟。（由于課堂時(shí)間的限制，可以讓學(xué)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(shí)驗(yàn)表格，預(yù)設(shè)本實(shí)驗(yàn)的表格。
U/V I/A R/Ω
平均 R/Ω
師：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓等于其額定電壓，今天給大家準(zhǔn)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(diào)節(jié)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(shí)的注意事項(xiàng)。 生：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開。
（2）實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處。
（3）檢查電表是否調(diào)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(fù)接線柱選擇。
教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：
（1）在允許的范圍內(nèi)拉開各組電壓的差距；
（2）滑動(dòng)變阻器的滑片要從大到小調(diào)節(jié)； （3）注意觀察燈泡亮度的變化；
（4）先求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（5）畫出小燈泡的I-U圖像（平滑曲線）。
2、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)。教師巡視輔導(dǎo)。
教師隨機(jī)找兩組學(xué)生，將他們的數(shù)據(jù)輸入EXCEL的表格中。學(xué)生在學(xué)案上完成小燈泡I-U圖像的繪制，介紹圓點(diǎn)。
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(shù)據(jù)1
3、分析實(shí)驗(yàn)
（1）先展示兩組學(xué)生繪制的圖像，再展示計(jì)算機(jī)擬合出的圖像。
師：小燈泡的I-U圖像有什么特點(diǎn)？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(qū)分定值電阻和小燈泡？ 學(xué)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(shí)際算出的電阻值呢？請(qǐng)計(jì)算機(jī)幫我們算出電阻值。
師：表格中數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)？
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(qiáng)調(diào)兩端電壓多大時(shí)，燈泡電阻是多大。
（2）師：小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電阻多大？ 幾組回答后，發(fā)現(xiàn)電阻不一樣。
師：什么原因?qū)е赂鹘M小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻不同？ 學(xué)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(gè)燈泡的電阻為什么也變化呢？
生：溫度變了。因?yàn)閷?dǎo)體電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，還受溫度影響。 （4）師：剛才預(yù)設(shè)的表格合理嗎？
生：不合理，電壓不同時(shí)電阻不同，不應(yīng)該求電阻平均值。 PPT上刪除最后一行，要求學(xué)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(fā)光情況，如何？
生：滑動(dòng)變阻器的滑片由阻值最大向小調(diào)節(jié)時(shí)，燈泡的亮度由不亮到發(fā)光較暗，慢慢變亮，當(dāng)燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓時(shí)，正常發(fā)光。超過額定電壓，發(fā)光過亮。
師：燈泡的亮度為什么發(fā)生變化？什么改變了？ 生：電壓、電流改變了。
師：當(dāng)電壓、電流改變時(shí)，燈泡亮度改變，具體的關(guān)系我們到下一章電功率再學(xué)習(xí)。 （6）師：討論滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用。
生：滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用（1）保護(hù)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(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。
（8）師：大家對(duì)比下，伏安法測定值電阻阻值和伏安法測小燈泡電阻，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。
生：原理相同，電路圖相同，實(shí)驗(yàn)過程相同，滑動(dòng)變阻器的作用大致相同。 不同點(diǎn) 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(guī)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(fā)光時(shí)的電阻。
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖20所示電路連接。
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓。再觀察電流表，若
電流表有示數(shù)，說明電路中 處有 （選填“斷路”或“短路”）故障；若電流表無示數(shù)，說明電路中 處有 （選填“斷路”或“短路”）故障。
（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖21乙所示，此時(shí)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(fā)光時(shí)的電阻RL。
（1）小陽選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖13甲所示，請(qǐng)你添加
一條導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整；
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某一位置時(shí)，小燈泡L正
常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖13乙所示，電流表的示數(shù)為 A，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL約為 。（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（三）小結(jié)
師：這節(jié)課你學(xué)到了什么知識(shí)？ 讓學(xué)生總結(jié)這節(jié)課的收獲。 （四）作業(yè) 完成學(xué)案。
圖13
甲 乙 圖20
六、板書設(shè)計(jì)
伏安法測小燈泡電阻 1、 原理 R=U/I 2、 電路圖
七、學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)：
通過下表調(diào)查，反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果，并通過課后作業(yè)反饋和復(fù)習(xí)提問，把握學(xué)生學(xué)習(xí)的落實(shí)情況。
評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體指標(biāo)
量化等級(jí) 優(yōu) 良 中 差
課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)
學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真
主動(dòng)參與活動(dòng)，關(guān)注課堂問題 能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量出數(shù)據(jù)
畫出圖像，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)論 體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的愉悅并有進(jìn)一步學(xué)習(xí)的愿望 鞏固練習(xí)快而準(zhǔn)
合作學(xué)習(xí) 小組合作意識(shí)強(qiáng)，效果好
小組積極發(fā)言，表達(dá)觀點(diǎn)清晰
自主學(xué)習(xí)的態(tài)度
有自主研究問題的意識(shí)
作業(yè)完成質(zhì)量高，鞏固知識(shí)效果好
八、教學(xué)反思
本節(jié)課通過小組活動(dòng)、討論，教師引導(dǎo)等學(xué)習(xí)活動(dòng)情景，創(chuàng)造了一個(gè)積極探究科學(xué)規(guī)律的課堂，由教師引導(dǎo)學(xué)生一步步完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、分析數(shù)據(jù)和圖像，讓學(xué)生去思考、討論。這節(jié)課體現(xiàn)了新課程的理念，讓學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”，多動(dòng)手多參與，把課堂變成學(xué)生的課堂，讓學(xué)生成為課堂的主人。
這節(jié)課的亮點(diǎn)，一是讓學(xué)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(duì)比，直觀的體會(huì)到小燈泡電阻是變化的，再利用計(jì)算機(jī)EXCEL函數(shù)功能自動(dòng)求出六組電阻值，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)“小燈泡電阻是變化的”這一結(jié)論的理解。二是通過對(duì)比各組小燈泡在正常發(fā)光時(shí)電阻值不同，更深刻得體會(huì)到長度和橫截面積對(duì)導(dǎo)體電阻的影響，通過同一燈泡電阻變化，體會(huì)到溫度對(duì)電阻的影響。三是通過對(duì)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(gè)實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生歸納出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，理解滑動(dòng)變阻器在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用，理解多次測量的目的不同，理解兩個(gè)表格設(shè)計(jì)的不同。四是通過繪制I-U圖像，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)方法對(duì)解決物理問題的幫助，注重學(xué)科滲透。
不足之處，我感覺，由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熟練程度有待提高。學(xué)生繪制圖像的能力不足，會(huì)拖延時(shí)間，今后改進(jìn)。課堂上要多提問學(xué)生，放開手讓更多的學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓他們對(duì)物理學(xué)習(xí)更有興趣。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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