欧姆定律的应用教学设计

苏科版九年级上册第十四章第四节
欧姆定律的应用教学设计
一、教学目标
1．知识与技能：
（1）了解伏安法测电阻的原理，会用伏安法测电阻，加深对电阻概念的理解。
（2）能正确画出伏安法测电阻的电路图，并按电路图连接实物电路。
（3）学会正确选择电压表量程，并用试触法确定电流表的量程。
（4）理解小电灯的电阻随温度的升高而增大。
2．过程与方法：
设计实验电路图，并且比较各个电路图的优缺点，从而确定本实验用哪个电路图。
3．情感、态度与价值观：
激发学生积极参与实验的热情，产生探测未知电阻阻值的欲望，积极动手操作，培养学生严肃认真、实事求是做好实验的科学态度，感受用物理知识成功解决问题的喜悦。
二、设计思路
用伏安法测电阻属于欧姆定律变换式的具体应用，对于加深学生欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用，同时又给学生提供了综合使用初中常用电学器材的机会，有利于提高学生的实验操作能力。本节课分为四个部分：第一部分提出“如何测量一个定值电阻的阻值”问题后，由学生设计实验，通过交流和讨论发现，应该用有滑动变阻器的电路图进行实验，好处是可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差，在此基础上进一步思考并设计出实验表格；第二部分准备需要哪些器材，了解实连接图如何连接，并根据实物图说出实验中的注意点，为下面的实验做好准备；第三部分开展实验，先进行定值电阻阻值的测量，对实验数据进行分析，讨论为什么电阻两端的电压变了，通过它的电流也变了，电阻几乎没变？第四部分，仿一仿，开展实验测量小电灯的电阻的测量，讨论为什么小灯泡阻值变化比较大？从而分析出小电灯不需要求平均值。两个实验进行对比，加深学生对电阻概念的理解。
三、教学重点、难点
1.教学重点：能够设计电路和表格。
2.难点：分析出灯丝电阻受温度的影响。
四、实验器材：
每组配备干电池两节，电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件，待测电阻一只(5欧或10欧，其电阻值用不透明白胶布粘封，并标以Rx字样。要求学生暂不揭开。)，导线若干条，小灯泡（2.5V）。
五、教学过程
(一)引入新课
（“忆一忆”）
师：前面我们学习了电学中的一条什么重要规律？欧姆定律的表达式如何写？(学生回答略)
（“想一想”）
师：怎样利用欧姆定律测量导体的电阻？引出本节。 板书：（第四节 欧姆定律的应用 测电阻）
(二)进行新课
（“动一动”）
1.设计实验
(1)测量电阻的方法
师：同学们说说看，你准备如何测量电阻的阻值？板书：（一）测未知电阻Rx
答：用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过它的电流。
(2)问：实验的原理是什么？ 板书：实验原理
答：根据欧姆定律的变形公式计算出它的电阻。 板书：R=u/I
(3)问：根据同学所说的方法，你们能否设计出实验电路图？ 板书：实验电路
学生设计，教师巡视，选择具有代表性的几张电路图实物投影，师生共同评价。
师：这是同学们设计的电路图，我们一起来分析一下，哪幅电路图更好一些，好在哪里。（提醒：实验中总是有误差的，为了减小误差，我们应该怎么办？联系前面学的一个重要的器材，如何改进？） 投影正确的实验电路图

（“考一考”）
师：滑动变阻器起到什么作用？
学生回答，投影：①改变待测电阻两端的电压和通过它的电流，多次测量取平均植，减小误差。②保护电路
（“探一探”）
2.实验准备
（1）需要哪些实验器材？板书：实验器材
电源（干电池2节）、电流表、待测电阻R 、滑动变阻器、开关、电压表、导线若干 （投影）
检查和认识自己小组的实验器材。注意认清哪个元件是待测定值电阻Rx。
（2）设计表格 板书：设计表格
提醒：要测哪些物理量？计算什么？表格需要几列几行？
学生设计，教师巡视，实物投影并作出评价，强调表格的规范，并让学生完善自己设计的表格。
问：三次测量的平均值放哪里？
引导学生在表格后加一列平均值，为了计算方便，可以调节电路中的电流为整
数值（投影完整的实验表格）
实验次数 电压
U/ V 电流
I/ A 电阻
R/ Ω 电阻平均值
R/ Ω
1
2
3
（3）连接实物图（根据所设计的电路图连接）

师：请一位同学到屏幕上将电路图连成实物图，其他同学在下面观察是否正确，若有错误的地方，请同学们纠正。
（4）实验注意点 板书：实验注意点
师：请同学们说一说，实验中要注意哪些方面？
学生要进行讨论，师生共同总结实验的注意事项：（1）连接电路时开关应该断开（2）滑动变阻器应该一上一下接，实验前将阻值调到最大处（3）电流表，电压表的量程选择 （投影）
（5）这个实验需要哪些步骤？ 板书：实验步骤
学生回答，教师小结： ①按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。
滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连
接正确。电压表使用0～3伏量程，电流表用试触法确定量程。
②检查电路连接无误后，闭合开关；调节滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，观察电流的示数为0.1A,0.2A,0.25A时电压表的示数记录在表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差，算出电阻的平均值，作为被测电阻的阻值。
④实验要求：积极动手，按要求操作，记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整理好仪器。
以上内容，边讲边投影
（“做一做”）
3.实验探究（伏安法测电阻）
教师巡视，指出学生在操作中有问题的地方
（“比一比”）
哪个小组的实验规范 准确 迅速
4.分析与讨论
实物投影学生的测量结果。揭开定值电阻Rx上的封条，核对自己测试结果的正确性。
思考：你测量的电阻值为什么和定值电阻上标出的数值不完全相同？
答：由于实验电路和仪表造成的误差。
（“议一议”）
分析：1.为什么电阻两端的电压变了，通过它的电流也变了，电阻几乎没变？
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化。
（“仿一仿”）
小电灯也有电阻，将待测电阻R换成小电灯，仿照刚才的实验测小电灯的电阻。
注意：加在小电灯两端的电压不要超过小电灯上所标注的电压
实验时，观察小电灯的亮度并用手摸一摸它的温度
板书：（二）测小电灯的电阻
汇报测小电灯的实验数据和实验结果，然后带领学生进行分析：
2.为什么小灯泡阻值变化比较大？
这似乎与刚才的实验结论优点矛盾，谁来分析一下这是什么原因呢？
小电灯的灯丝是利用电流的热效应进行工作的，电灯越亮，灯丝的温度就越高，电阻随温度的升高而增大。
（有的材料受温度影响较大，有的几乎部首影响）
问：对于小电灯的灯丝，他的电阻随温度的升高而增大，那么求出小电灯阻值的平均值是否有意义？表格中还有必要写平均值吗？
师生共同得出结论
检查仪器是否收拾好，按要求摆放。
（三）课堂小结
（“谈一谈”）
师：这节课有哪些收获？
师：通过这节课，我们懂得了如何去测量一个未知电阻的阻值和小电灯的电阻，并且根据所测出的实验数据机进行分析比较，得出了电阻是导体本身的一种性质，它会随温度的升高而增大。
（四）布置作业 ：完成本节实验报告。
(五)说明：本节实验要引导学生按实验的目的，完成电路设计、器材选用、实验步骤、设计表格等项要求，以培养学生的实验能力。
（六）板书设计
四、欧姆定律的应用
（一）测未知电阻Rx
1.原理：欧姆定律的变形式：R=u/I
2.电路图
3.实验器材
4.设计表格
5.实验注意点
6.实验步骤
（二）测小电灯的电阻
方法：伏安法测电阻