第十二章歐姆定律第二節(jié)根據(jù)歐姆定律測(cè)量導(dǎo)體的電阻一、教學(xué)背景分析本節(jié)是歐姆定律內(nèi)容的延續(xù)。學(xué)生在應(yīng)用歐姆定律變形公式R=測(cè)量導(dǎo)體的電阻時(shí)，可以加深對(duì)定律的理解。學(xué)生根據(jù)測(cè)量原理探討測(cè)量電阻需要的器材，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手操作測(cè)得電阻值的大小。這是學(xué)生第一次自己動(dòng)手連接較為復(fù)雜的電路。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生難免遇到電路連接問(wèn)題，如電表連接電流正入負(fù)出，電表并聯(lián)、串聯(lián)的選擇，量程的選擇；滑動(dòng)變阻器接線柱選擇等；電路調(diào)節(jié)問(wèn)題，如閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)存在接觸不良的問(wèn)題等。教學(xué)過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生解決他們實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，保證他們能順利完成實(shí)驗(yàn)，從而加深對(duì)歐姆定律的理解。二、教學(xué)目標(biāo)1知道用電壓表和電流表測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理，并且會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量導(dǎo)體的電阻。2會(huì)根據(jù)測(cè)量導(dǎo)體電阻的實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。知道通過(guò)多次測(cè)量可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。通過(guò)選擇實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制訂實(shí)驗(yàn)操作步驟，提升實(shí)驗(yàn)綜合能力。3能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)電路的連接，并進(jìn)行正確的測(cè)量。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，加強(qiáng)與他人的協(xié)同、合作能力。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：正確使用電壓表和電流表測(cè)量導(dǎo)體的電阻并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。教學(xué)難點(diǎn)：1.根據(jù)測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。2.理解電阻是導(dǎo)體本身固有屬性，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)。物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此學(xué)習(xí)物理是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的。物理實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理的一個(gè)重要組成部分，只有將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行有機(jī)結(jié)合，才能獲得完整的物理知識(shí)。在物理學(xué)中，每個(gè)概念的建立、每個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都來(lái)源于實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的主要途徑。學(xué)生在第十一章學(xué)習(xí)中，已經(jīng)知道電阻是導(dǎo)體本身的屬性，但學(xué)習(xí)了歐姆定律后，當(dāng)他們不能正確理解歐姆定律的公式意義時(shí)，容易錯(cuò)誤理解電阻與電壓、電流有關(guān)，通過(guò)本節(jié)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量，能直觀地感受到電壓改變，導(dǎo)體的電阻不改變，更好地理解電阻是導(dǎo)體本身固有屬性。四、教學(xué)過(guò)程1.教學(xué)引入問(wèn)題1：歐姆定律研究哪些物理量之間的關(guān)系？ 來(lái)源:Zxxk.Com回憶歐姆定律：電流與電壓、電阻的關(guān)系。問(wèn)題2：我們用電流表可以直接測(cè)得電流，用電壓表直接測(cè)得電壓，目前我們沒(méi)有學(xué)習(xí)直接測(cè)量電阻的儀表的使用，根據(jù)以往學(xué)習(xí)過(guò)的器材有什么辦法能間接測(cè)得電阻嗎？引出：根據(jù)公式 R=，直接測(cè)得U、I，可以間接測(cè)得R。2.“知識(shí)點(diǎn)”教學(xué)l 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)源:Zxxk.Com圖12-2-1SRxAV桌上有一些實(shí)驗(yàn)器材供大家選擇。教師引導(dǎo)學(xué)生討論得出測(cè)量待測(cè)電阻阻值的方法，讓學(xué)生畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，說(shuō)出測(cè)量未知電阻阻值的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。方案一：如圖12-2-1問(wèn)題1：此電路圖能否測(cè)出未知電阻阻值？有沒(méi)有什么不足？學(xué)生通過(guò)分析討論得到：此種方法可以測(cè)得電阻阻值。但電壓、電流不能由測(cè)量者控制，可能會(huì)過(guò)大或過(guò)小。最終結(jié)果可能誤差較大。而且此種方案只能測(cè)一次。若要多次測(cè)量這個(gè)電路是否可以完成？可以，更換電源。但操作就不太方便。問(wèn)題2：有什么辦法既可以操作方便又能多次測(cè)量進(jìn)一步減小誤差？使電壓、電流值可控，達(dá)到一個(gè)較為合適的值？來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)學(xué)生討論、設(shè)計(jì)，得到方案二。圖12-2-2RxRAVabPS方案二：如圖12-2-2在此基礎(chǔ)上請(qǐng)學(xué)生詳細(xì)、規(guī)范敘述實(shí)驗(yàn)步驟。問(wèn)題3：為了減少連接電路及測(cè)量中出現(xiàn)問(wèn)題，我們應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 斷開(kāi) 狀態(tài)；（2）滑動(dòng)變阻器的滑片處于接入電路阻值最大位置；（3）選用兩節(jié)電池，電壓表量程選 03 V,電流表量程選 00.6A。（4）連接好后，進(jìn)行試觸，觀察電表是否有反偏或超量程的情況出現(xiàn)，及時(shí)進(jìn)行糾正。（5）測(cè)量過(guò)程中需滑片每次移動(dòng)到合適位置，得到不同電壓值，和所對(duì)應(yīng)的不同的電流值。（6）測(cè)量完畢，讀完數(shù)據(jù)后及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，避免長(zhǎng)時(shí)間接通。問(wèn)題4：數(shù)據(jù)記錄表如何設(shè)計(jì)？如何處理數(shù)據(jù)？請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出數(shù)據(jù)記錄表。次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/電阻平均值/來(lái)源:學(xué)*科*網(wǎng)l 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視及時(shí)給予幫助和指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完成較快的學(xué)生可以做測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)。l 實(shí)驗(yàn)評(píng)估與交流全體學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行交流。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)了哪些故障，他們各自是怎么解決的？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障主要有如下情況：（1）實(shí)驗(yàn)中電流表與電壓表的指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)；（2）電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小；（3）電流表指針超過(guò)最大值；（4）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)，電表示數(shù)無(wú)變化；（5）閉合開(kāi)關(guān)，電流表、電壓表無(wú)示數(shù)；來(lái)源:學(xué)_科_網(wǎng)（6）閉合開(kāi)關(guān)，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)（或示數(shù)等于電源兩端電壓）；（7）在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大了，而電壓表的示數(shù)卻減小了；（8）開(kāi)關(guān)閉合，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)。另外分析討論明晰：（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)做三次的目的是什么？這與研究電流、電壓、電阻之間關(guān)系的三次實(shí)驗(yàn)的目的有什么不同？（2）閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器是滑片向左滑動(dòng)時(shí)，兩表的示數(shù)怎樣變化？滑動(dòng)變阻器兩端電壓呢？（3）實(shí)驗(yàn)中每一次測(cè)量的電阻值相差大不大？電阻值不同的原因是什么？電阻值不同是由于電壓和電流不同嗎？ 通過(guò)評(píng)估過(guò)程學(xué)生及時(shí)認(rèn)識(shí)到自己實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，從而提高實(shí)驗(yàn)技能。3.課堂小結(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河秒妷罕砗碗娏鞅頊y(cè)量導(dǎo)體的電阻。圖12-2-3RxRAVabPS實(shí)驗(yàn)器材：兩節(jié)干電池、一只電壓表、一只電流表、一只滑動(dòng)變阻器、一只待測(cè)電阻、一只開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)原理： 實(shí)驗(yàn)電路圖：如圖12-2-3所示。4.小練習(xí)VA在“伏安法測(cè)量定值電阻”的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，圖12-2-4甲是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路。甲 乙 丙圖12-2-4(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是 。連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)__________。 (2) 請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖12-2-4甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整(要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大)。(3)連接完電路后，閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電流表指針均無(wú)偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，幾乎等于電源兩端電壓，這可能是由于 斷路造成的。(4) 緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖12-2-4乙所示時(shí)，其讀數(shù)為_(kāi)______V；若要使定值電阻的兩端電壓增大，滑片P應(yīng)向_____ (選填“A”或“B”)端移動(dòng)。(5) 改變滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，繪制了如圖12-2-4丙所示I-U圖像。由圖像可知，該電阻的阻值R = _________。五、教學(xué)反思本節(jié)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)課。對(duì)于實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，教學(xué)過(guò)程沒(méi)有把現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)電路和盤(pán)托出，而是引導(dǎo)學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)電路，這樣的安排加深了學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解。教學(xué)中通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，每個(gè)人有不同的問(wèn)題，可以有不同的發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生研究過(guò)程中的問(wèn)題意識(shí)。通過(guò)小組合作完成實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)小組同學(xué)間合作交流；通過(guò)評(píng)估交流實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思能力和分析判斷能力