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1、
測(cè)量小燈泡的電阻
授課人:王梁
鄭州市第五十五中學(xué)
測(cè)量小燈泡的電阻
教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識(shí)與技能
1、知道使用電流表和電壓表(伏安法)測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理;
2、會(huì)同時(shí)使用電流表和電壓表測(cè)量導(dǎo)體的電阻;
3、了解燈絲電阻的特性。
(二)、過(guò)程與方法
1、通過(guò)測(cè)量小燈泡的電阻,了解歐姆定律的應(yīng)用;
2、通過(guò)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),制定實(shí)驗(yàn)操作步驟,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?
(三)、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、在實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接以及測(cè)量過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,小組成員之間相互協(xié)作的團(tuán)
2、隊(duì)精神。
2、體會(huì)理論知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系,在實(shí)驗(yàn)中注意養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
1、重點(diǎn):利用電流表、電壓表測(cè)量導(dǎo)體的電阻;
2、難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)操作步驟。
教學(xué)用具
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):電池組、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、小燈泡及燈座、定值電阻、導(dǎo)線若干。
設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課是歐姆定律的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生通過(guò)前幾節(jié)課的學(xué)習(xí),對(duì)電路的連接以及實(shí)際操作技能方面有了一定的基礎(chǔ)。所以本節(jié)課重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析對(duì)比論證,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。關(guān)于小燈泡電阻與發(fā)光情況等可以引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn),然后通過(guò)討論交流來(lái)認(rèn)識(shí)。
教學(xué)過(guò)程:
一
3、、設(shè)置情境、引入新課
教師出示一個(gè)普通照明燈泡,強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意燈泡的燈絲,提出思考問(wèn)題:
教師:白熾燈泡有時(shí)候會(huì)在開(kāi)燈的瞬間被燒毀,而在燈泡正在照明工作中一般不會(huì)發(fā)生這樣的情況,是什么原因呢?
引導(dǎo)學(xué)生觀察燈絲,燈絲是金屬導(dǎo)體鎢絲,它對(duì)電流當(dāng)然會(huì)有一定的阻礙作用。
提出問(wèn)題:那怎樣才能知道燈絲電阻的大小呢?本節(jié)課我們就一起來(lái)測(cè)量一下小燈泡的電阻。
板書(shū):第三節(jié) 測(cè)量小燈泡的電阻
二、實(shí)驗(yàn)原理:
教師引導(dǎo)學(xué)生思考測(cè)量小燈泡電阻的原理:
如果沒(méi)有直接測(cè)量電阻的儀器,計(jì)算一個(gè)電阻需要知道哪些物理量呢?這些物理量可以測(cè)量嗎?(引導(dǎo)學(xué)生從歐姆定律出發(fā),思考測(cè)電阻的方法)
歐姆定律I=可
4、變形為R=,由燈泡電壓和通過(guò)燈泡的電流來(lái)計(jì)算這段導(dǎo)體的電阻。(伏安法)。
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
知道了本次實(shí)驗(yàn)的原理之后,下面請(qǐng)大家討論下面幾個(gè)問(wèn)題:
1、采用怎樣的電路?采用什么方法進(jìn)行多次測(cè)量?
學(xué)生開(kāi)始小組討論并畫(huà)圖。教師要巡視、答疑,并從中選擇一些比較有代表性(可以是正確的、也可以是畫(huà)得不好甚至是錯(cuò)誤的)展示來(lái),讓學(xué)生充分討論、交流,并確定比較合理的實(shí)驗(yàn)電路圖以及所使用到的實(shí)驗(yàn)儀器。
在分析和比較的過(guò)程中,教師要提示學(xué)生:這些電路圖有何不同?如果是錯(cuò)誤的,錯(cuò)在哪里?為何不對(duì)?你認(rèn)為合理正
5、確的實(shí)驗(yàn)圖應(yīng)該是怎樣的?
2、電路當(dāng)中為什么要接入滑動(dòng)變阻器?沒(méi)有它實(shí)驗(yàn)會(huì)怎樣?
(1)、它可以改變電路中的電流(改變小燈泡兩端的電壓)。
(2)、沒(méi)有它的話,實(shí)驗(yàn)中就只能測(cè)出一組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),一組數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的電阻還不夠準(zhǔn)確,應(yīng)該要多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)才能比較全面地了解其電阻情況。
3、實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?
4、電壓表和電流表采用什么量程?(教師向?qū)W生說(shuō)明本次電源為兩節(jié)干電池)
各小組開(kāi)始討論和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟以及實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)的表格。
方案:一部分小組測(cè)量定值電阻的阻值,另一部分小組測(cè)量小燈泡的電阻。
請(qǐng)小組展示該小組的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況,并與其他小組一起分析和比較,得出比較合理正確的電路圖
6、以及數(shù)據(jù)記錄表格。
電路圖:
記錄數(shù)據(jù)表格:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓U(V)
電流I(A)
電阻R(Ω)
燈泡亮度
1
2
3
四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)前教師說(shuō)明:
1、請(qǐng)同學(xué)們注意桌面上的儀器是否齊全?如果不夠可以再申請(qǐng)。
2、要求學(xué)生檢查器材,連接電路電路的時(shí)候先把器材按照合理的位置擺放,然后從電源的一個(gè)極開(kāi)始,以此連接各電路元件,注意開(kāi)關(guān)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處。
3、強(qiáng)調(diào)檢查電路,確認(rèn)電路連接無(wú)誤后才能閉合開(kāi)關(guān)。
一切準(zhǔn)備好之后開(kāi)始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師教師要巡視教室,并留意學(xué)生經(jīng)常會(huì)發(fā)生的一些錯(cuò)
7、誤操作和認(rèn)識(shí),此時(shí)要當(dāng)堂糾正,并提示測(cè)量?jī)x器的使用注意事項(xiàng)。
在基本的操作和數(shù)據(jù)記錄完成之后,開(kāi)始數(shù)據(jù)的計(jì)算,和表格的進(jìn)一步填寫(xiě)。
五、交流評(píng)估:
教師要求個(gè)別小組上來(lái)展示本小組測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接著展示個(gè)別小組測(cè)量定值電阻的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生觀察,通過(guò)對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們的不同之處。
(1)、有哪些相同的地方?
相同的地方:當(dāng)電壓改變的時(shí)候,導(dǎo)體中的電流都跟著改變。
(2)、有哪些不同之處?
當(dāng)電壓改變的時(shí)候,小燈泡的電阻發(fā)生改變,而定值電阻的阻值不發(fā)生改變。
教師解釋:定值電阻的阻值受溫度的影響較小,可以忽略不計(jì)。
問(wèn)題:為什么有些小組的三次
8、的計(jì)算結(jié)果差別很大呢?造成這種差別的原因是什么?
學(xué)生猜想討論。
……
教師引導(dǎo)學(xué)生考慮溫度對(duì)電阻的影響:電阻的大小還與導(dǎo)體的溫度有關(guān),三次有差別是很正常的,那小燈泡在什么溫度下電阻最大?什么溫度下電阻最?。?
得出結(jié)論:小燈泡燈絲的電阻受溫度影響比較大,因此當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí),燈絲溫度升高,發(fā)光比較亮,燈絲的阻值增大。當(dāng)小燈泡兩端電壓降低時(shí),燈絲溫度降低,亮度降低,燈絲阻值減小。
讓大家解釋本節(jié)課開(kāi)始時(shí)提出的思考問(wèn)題:為什么燈泡在開(kāi)燈的瞬間容易燒毀?
2、能求電阻的平均值嗎?學(xué)生思考討論。
3、實(shí)驗(yàn)中步驟有沒(méi)有不合理的地方?
4、試驗(yàn)中你的電表是否出現(xiàn)了指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)的現(xiàn)象?
9、
……
六、習(xí)題訓(xùn)練:
1、用伏安法測(cè)小燈泡的電阻
(1)、在圖中,已經(jīng)完成了一部分電路連接,請(qǐng)你繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。
(2)、在閉合開(kāi)關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該放在 端(“左”或“右”)
A
B
C
D
(3)、若某次測(cè)量時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示,則電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______V,電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A,燈泡的電阻RL = 。
(4)、小方同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí),電路連接無(wú)誤。閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn),而電壓表的示數(shù)為零。該故障的原因可能是____________________。
(5)、小燈泡電阻與溫度的關(guān)系是 。
七、課堂小結(jié):
引導(dǎo)學(xué)生從測(cè)量原理、間接測(cè)量法、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)范和要求、小燈泡的電阻規(guī)律幾個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。(間接測(cè)量法:對(duì)于一些不能直接測(cè)量的物理量,可以依據(jù)一定的規(guī)律,測(cè)出容易測(cè)量的物理量,進(jìn)行計(jì)算得到結(jié)果)。
八、作業(yè)
完成本課的《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》練習(xí),并對(duì)自己今天所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估,找出還有哪些需要改進(jìn)的地方,完成本節(jié)的《實(shí)驗(yàn)報(bào)告》。