初中物理電阻測量教案應(yīng)該怎么設(shè)計
教案是教學(xué)成功的重要保證。既然教案這么重要,那么下面學(xué)習(xí)啦小編就分享給大家的初中物理電阻測量教案設(shè)計的資料,希望大家喜歡!
初中物理電阻測量教案設(shè)計一
1.教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
?、胖朗裁词请娮瑁离娮璧膯挝?,知道決定導(dǎo)體電阻大小的因素。
⑵了解滑動變阻器的基本結(jié)構(gòu)和原理,會使用滑動變阻器改變電路中的電流。
過程與方法
⑶通過實驗探究,了解導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān),理解控制變量的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價值觀
?、韧ㄟ^觀察和使用滑動變阻器,體會滑動變阻器的結(jié)構(gòu)之巧、之妙,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
2.教材說明
本節(jié)主要內(nèi)容有:電阻及其單位,決定電阻大小的因素,滑動變阻器。
電阻與電流、電壓一樣,是電學(xué)中的重要物理量。電阻器是電阻知識的應(yīng)用,定值電阻和變阻器在電學(xué)實驗和無線電技術(shù)中應(yīng)用很廣泛?;瑒幼冏杵鞯膶W(xué)習(xí),既有助于學(xué)生更好地理解電阻的概念,又為后續(xù)的學(xué)習(xí)——特別是做電學(xué)實驗作了必要的準備。
本節(jié)教材的編寫思路:教材開宗明義,通過一個生活現(xiàn)象,使學(xué)生意識到“兩燈泡的燈絲”對電流的阻礙作用不同,進而學(xué)習(xí)什么是電阻和電阻的單位,并激發(fā)學(xué)生探究電阻的興趣。知道了電阻及其單位,自然會產(chǎn)生一個疑問:不同的導(dǎo)體,電阻有大有小,那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)?“活動1”讓學(xué)生親自動手實驗,探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素,并在實驗過程中體會控制變量的科學(xué)方法。研究導(dǎo)體的電阻跟長度、橫截面積、材料的關(guān)系,不僅加深了學(xué)生對電阻的理解,也是學(xué)生學(xué)習(xí)滑動變阻器的基礎(chǔ)。關(guān)于滑動變阻器,教材安排了兩個活動。“活動2”讓學(xué)生對照實物和結(jié)構(gòu)圖,邊觀察、邊閱讀,并通過幾個問題引導(dǎo)學(xué)生思考討論,從而搞清滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和原理,學(xué)會畫其結(jié)構(gòu)示意圖和符號。“活動3”讓學(xué)生練習(xí)使用滑動變阻器,重點學(xué)習(xí)滑動變阻器的接法和調(diào)節(jié),為下一節(jié)探究歐姆定律奠定基礎(chǔ)。
本節(jié)教學(xué)重點:電阻的概念、導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān),是本節(jié)教學(xué)的重點。
本節(jié)教學(xué)難點:滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和使用是本節(jié)教學(xué)的難點。
3.教學(xué)建議
本章內(nèi)容是上一章電路知識的繼續(xù),思路順承上一章,所以,對于章標(biāo)題可不必設(shè)計專門的“引入”(如直接點題:本章我們將繼續(xù)探討電路中的規(guī)律),僅引入第一節(jié)電阻即可。
什么是導(dǎo)體的電阻
關(guān)于電阻,可以像教材那樣從生活現(xiàn)象引入,也可以通過演示實驗引入,以下幾個實驗可供參考。
實驗1:如圖12-1所示,電源為三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組,L為3.8V的小燈泡,先后將兩根長度、橫截面積相同的銅導(dǎo)線絲和鎳鉻合金線接入電路M、N之間,引導(dǎo)學(xué)生觀察比較電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。
啟發(fā)學(xué)生思考:前后兩次實驗,電源電壓相同,為什么接入銅線時電流較大,而接入鎳鉻合金線時電流較小?
學(xué)生思考、討論。
教師:這兩段導(dǎo)體分別接入電路時,電路中的電流大小不同,這說明導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時,對電流還有一定的阻礙作用(讓學(xué)生指出哪段導(dǎo)體對電流的阻礙作用較大)。為了表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小,物理學(xué)中引入了電阻的概念。
實驗2:如圖12-2所示,電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成,L1和L2分別為2.5V和3.8V的小燈泡,閉合開關(guān),觀察比較小燈泡的亮度。
教師(啟發(fā)):兩個小燈泡兩端的電壓相等嗎?通過它們的電流相等嗎?(當(dāng)學(xué)生回答電流不等后,可用電流表測量各支路的電流,證明學(xué)生的推測。)原來,小燈泡的燈絲一方面能夠?qū)щ?,另一方面對電流有阻礙作用,而且這兩個燈泡的燈絲對電流的阻礙作用不同。誰對電流的阻礙作用較大?(學(xué)生:3.8V的燈泡。)物理學(xué)中把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。
實驗3:如圖12-3所示,用一個金屬夾(作滑片)、一段鎳鉻合金線制作一個滑線變阻器,將該“變阻器”與小燈泡、電流表、開關(guān)串聯(lián)起來,接在電源上。緩緩滑動金屬夾,小燈泡的亮度逐漸變化。
學(xué)生首次看到這種現(xiàn)象,感到既“好玩”又好奇。
教師:小燈泡的亮度為什么會變化呢?(稍停,讓學(xué)生思考或猜測。)原來,當(dāng)移動金屬夾時,合金導(dǎo)線對電流阻礙作用的大小發(fā)生了變化,致使電路中的電流發(fā)生變化?;瑒咏饘賷A使燈泡變亮,此時合金線對電流的阻礙比剛才大了還是小了?(學(xué)生:對電流阻礙作用變小了。)物理學(xué)中把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。
還可以根據(jù)滑動變阻器的原理,制作諸如電子拉力計、壓力計或風(fēng)力計等,通過電流表顯示其工作時電流的變化情況,引入電阻。
關(guān)于電阻的單位,可以直接告訴學(xué)生,或讓學(xué)生看書自學(xué),然后出示兩道練習(xí)題,讓學(xué)生進行單位換算,既及時鞏固了知識,又鍛煉了學(xué)生換算單位的能力。
為了使學(xué)生對電阻的單位“歐姆”具有感性認識,可以向?qū)W生介紹一些電器正常工作時的電阻值(見教材32頁頁)。
電阻與哪些因素有關(guān)
教師(過渡):不同的導(dǎo)體,電阻有大有小。那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)呢?我們通過實驗進行探究。
關(guān)于“活動1”的教學(xué),這里提供兩種方案,以資參考。
方案1:學(xué)案式教學(xué)法
對于“活動1”,教材是以“學(xué)案”的形式編寫的,可以按照教材的編寫思路進行教學(xué),即先讓學(xué)生參照教材進行實驗,待學(xué)生有了感性認識,再歸納總結(jié)、反思方法。
具體教學(xué)時,教師可先向?qū)W生介紹實驗器材,然后讓學(xué)生認真閱讀教材,明確每一步的實驗?zāi)康暮头椒?,再動手操作?/p>
學(xué)生分組實驗、得出結(jié)論后,組織學(xué)生匯報交流。匯報和交流包括兩個方面:一是得出結(jié)論,即導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān);二是總結(jié)方法,讓學(xué)生結(jié)合實驗過程,具體說明怎樣用控制變量法進行實驗,如保持哪些量不變?改變什么量?比較哪兩個量的變化?二者是否有關(guān)?
方案2:探究式教學(xué)法
對于學(xué)生基礎(chǔ)比較好的學(xué)校或班級,可以按下面的方法進行教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。
首先讓學(xué)生猜想電阻的大小可能與哪些因素有關(guān)?為便于學(xué)生提出猜想,采用這種教學(xué)法時,“本節(jié)課的引入”最好采用上面圖12-3所示的實驗。因為學(xué)生結(jié)合圖12-3所示的實驗,很容易想到電阻跟導(dǎo)體的長度有關(guān),再給學(xué)生留點思考、討論的時間,他們一般能陸續(xù)說出電阻還可能跟導(dǎo)體的橫截面積、材料有關(guān)。
為啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,教師可把學(xué)生的猜想板書在黑板上:電阻的大小可能與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料有關(guān)。
教師:要研究電阻跟幾個因素的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)選用什么方法?(控制變量法)具體說明控制哪些量不變?改變什么量?通過什么辦法可以比較出電阻的大小?
在教師的啟發(fā)下,學(xué)生結(jié)合自己桌面上的器材,經(jīng)過思考討論,設(shè)計出實驗方案。
學(xué)生按照設(shè)計的實驗方案進行實驗,最后分析歸納得出結(jié)論。
關(guān)于“導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)”,可通過演示實驗得出結(jié)論。取廢舊日光燈的燈絲或用細鐵絲繞制的線圈,接入圖12-1所示電路的M、N兩端,用酒精燈緩緩地給燈絲加熱,讓學(xué)生觀察加熱前后小燈泡亮度的變化,由此判斷電阻的變化,進而得出結(jié)論:導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)。同時向?qū)W生說明:對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大。
關(guān)于“幾種導(dǎo)電材料的電阻”和“一些電器正常工作時的電阻”,目的是增加學(xué)生對電阻大小的感性認識,使所學(xué)知識與生活實際聯(lián)系起來,不要求學(xué)生記憶有關(guān)數(shù)據(jù)。對于這兩個表格,可以讓學(xué)生閱讀自學(xué);為加強學(xué)生的印象,也可以由老師提出某材料或電器,學(xué)生查找對應(yīng)的電阻值,或者讓學(xué)生比較它們電阻的大小;也可以讓學(xué)生結(jié)合表中數(shù)據(jù),說說為什么前面圖12-3中的實驗用鎳鉻合金作滑線?導(dǎo)線為什么用銅絲?還可以再補充一些電阻值,以拓展學(xué)生的視野。
電阻器
關(guān)于定值電阻和電位器,可以收集一些實物照片,用多媒體展示、介紹;如果條件允許,最好能收集(或到電子元件商店購買)一些實物,課上分發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生觀察;也可以準備一些帶有電位器的用電器,如收音機等,通過調(diào)節(jié)音量旋鈕,改變其音量。對于電阻的符號,可在介紹了定值電阻之后告訴學(xué)生。作為練習(xí),可以讓學(xué)生畫一個由電阻、開關(guān)、電源組成的電路圖。變阻器的符號可在“活動2”中介紹。
滑動變阻器的構(gòu)造是本節(jié)教學(xué)的難點。對于“活動2”,可以讓學(xué)生對照實物和教材圖12-5及有關(guān)文字,邊觀察、邊閱讀、邊思考;如有疑問,同學(xué)之間相互交流;對于小組內(nèi)部解決不了的疑難問題,分組活動完成后,全班集中交流討論,教師視情況點撥引導(dǎo)、提煉總結(jié)。
通過活動2,應(yīng)達到如下目的:
?、鸥闱寤瑒幼冏杵鞯臉?gòu)造:金屬桿的電阻很小,其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零,可以忽略不計;圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲,其阻值較大,標(biāo)牌上所標(biāo)的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值;滑片可以在金屬桿上左右移動,滑片的上部與金屬桿相連,下端通過電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。
⑵弄懂滑動變阻器的原理:通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變接入電路中電阻的大小。當(dāng)把滑動變阻器的兩個接線柱接入電路時(不要求不出現(xiàn)三個接線柱同時接入電路的情況),學(xué)生應(yīng)能指出或畫出電流的路徑,知道電阻絲的哪部分被連入電路,當(dāng)滑片向左或向右移動時,能判斷出連入電路的電阻變大還是變小。為使教學(xué)更加直觀,最好制作一個關(guān)于滑動變阻器的動畫,當(dāng)連入不同的接線柱時,動畫能清楚地顯示電流的路經(jīng)。如果條件不允許,可以在黑板上畫幾個滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖12-4所示,教師畫出不同的連接方法,讓學(xué)生用彩色粉筆描出電流的路徑,判斷移動滑片時電阻的變化情況。最后總結(jié):將“A與D”、“A與C”、“B與C”或“B與D”兩個接線柱分別接入電路時,能起到變阻作用;將“A與B”或“C與D”兩個接線柱分別接入電路時,不能起到變阻的作用。
?、菚嫽瑒幼冏杵鞯姆枺簩W(xué)生知道了滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和原理,學(xué)習(xí)變阻器的符號就容易了。需要注意的是,有的學(xué)生雖然會畫一個滑動變阻器的符號,但應(yīng)用到具體電路圖中卻容易出錯,所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合一個完整的電路圖,讓學(xué)生練習(xí)滑動變阻器的畫法。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,對于“活動2”,也可以采取“讓學(xué)生自制變阻器”的方法開展教學(xué):首先明確活動目的,即讓學(xué)生利用電阻絲等器材自制一個能改變電阻大小的儀器,學(xué)生通過構(gòu)思、實驗、嘗試、交流、改進,體會到發(fā)明創(chuàng)造的曲折和樂趣;然后讓學(xué)生觀察實驗室實用的滑動變阻器,并與自己制作的變阻器對比,體會到滑動變阻器設(shè)計之巧妙(如電阻絲繞在圓筒上等)。
“活動3“的目的是讓學(xué)生練習(xí)使用滑動變阻器,學(xué)生通過動手操作,學(xué)會滑動變阻器的連接、調(diào)節(jié)及判斷電阻的變化,同時體會到成功的喜悅(當(dāng)小燈泡的亮度發(fā)生變化時),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生活動時,教師要注意指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生形成良好的實驗習(xí)慣。如:連接電路時,要斷開開關(guān),滑動變阻器的滑片要調(diào)到阻值最大的位置;調(diào)節(jié)滑片前,可先分析當(dāng)向左或向右移動滑片時,電阻將如何變化,電流如何變化,然后通過實驗檢驗自己的判斷,或者先實驗觀察后分析原因,使理論分析與實踐操作相結(jié)合。
4.教學(xué)評價
課堂測評
1.生活中常用的導(dǎo)線通常是用銅或鋁做的,你是否思考過:鋼鐵也是導(dǎo)體,而且價格便宜,為什么不用鋼鐵來做導(dǎo)線呢?
2.人的皮膚干燥時,雙手之間的電阻約為幾千歐至幾萬歐,10kΩ= Ω;我們平常說的絕緣體,其電阻一般應(yīng)在1MΩ以上,1MΩ= Ω。
3.實驗室里某滑動變阻器名牌上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣,它表示該變阻器電阻的變化范圍是 ,1A表示的是該滑動變阻器 。
4.在圖12-5所示的電路中,滑動變阻器接入電路的電阻絲是 段(用字母表示)。閉合開關(guān),當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時,變阻器連入電路的電阻 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
5.如圖12-6所示,當(dāng)開關(guān)閉合后,用酒精燈對導(dǎo)線加熱,電流表的讀數(shù)會 ,這是因為導(dǎo)體的電阻與 有關(guān),酒精燈對導(dǎo)線加熱時,導(dǎo)線的電阻 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
6.關(guān)于導(dǎo)體的電阻值,下列說法中正確的是( )
A.粗細相同的兩根導(dǎo)線,較長的那根電阻一定較大
B.鎳鉻合金絲的電阻一定比銅絲的電阻大
C.長短相同的兩根導(dǎo)線,橫截面積較小的那根電阻一定較大
D.常溫下同種材料制成的長短相同的兩根導(dǎo)線,粗導(dǎo)線的電阻一定小
7.如圖12-7所示,滑動變阻器有A、B、C、D四個接線柱,將該變阻器與一個小燈泡串聯(lián)后接入電路,通電后使滑片P向右移動,小燈泡逐漸變亮,下面4種接法中正確的是( )
A B C D
圖12-7
8.電位器是變阻器的一種,它可以用來改變收音機的音量。小紅買了一個電位器,如圖12-8所示。如果把它與燈泡串聯(lián)起來,利用它改變燈的亮度,請仔細觀察,現(xiàn)想使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動,燈泡變暗,下列連法正確的是( )
A.連接A、C B.連接B、C
C.連接A、B D.以上都不正確
9.在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實驗時,老師為同學(xué)們準備了以下幾種電阻絲。
導(dǎo)線代號 A B C D E F G
長 度 / m 1.0 0.5 1.5 1.0 2.0 0.5 0.5
橫截面積 / mm2 3.0 0.8 1.2 0.8 3.0 1.2 1.2
材 料 鐵 鎢 鎳鉻合金 鐵 鎢 鎳鉻合金 鋁
?、艦榱搜芯繉?dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線C和 (填寫代號)進行實驗;
?、茷榱搜芯繉?dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系,應(yīng)選用 兩根導(dǎo)線進行實驗比較;
?、侨邕x用了A和D兩根導(dǎo)線進行實驗,則是為了研究導(dǎo)體的電阻與 的關(guān)系。
10.如圖12-9所示,AC、EG分別為長度和粗細都相同的錳銅絲和鎳鉻合金絲,B、F分別為這兩段電阻絲的中點,曉薇同學(xué)用該裝置做“探究決定電阻大小因素”的實驗,記錄數(shù)據(jù)見下表:
步驟 M接 N接 電流/A
1 A C 0.5
2 A B 1.0
3 A和C B 2.0
4 E G 0.2
5 E F 0.4
6 E和G F 0.8
⑴比較步驟 ,得出結(jié)論:導(dǎo)體電阻大小與材料有關(guān);
⑵比較步驟1和2(或4與5),得出結(jié)論: ;
⑶比較步驟2和3(或5與6),得出結(jié)論: 。
11.圖12-10給出了幾個元件,要求用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度,電流表測量電路中的電流,電壓表測量燈泡兩端的電壓。
?、女嫵鲭娐穲D,并按電路圖連接實物圖。
圖12-10
?、聘鶕?jù)連接的實物圖完成下表。
滑片P 變阻器連入的電阻變化情況 小燈泡的亮度變化情況 電流表的示數(shù)變化情況
向右移動
向左移動
參考答案
1.在長度和橫截面積相同的條件下,鋼鐵的電阻比銅和鋁的大,電流不容易通過。
2.104Ω 106Ω
3.0~20Ω 允許通過的最大電流為1A
4.AP 變小
5.減少 溫度 變大
6.D 7.B 8.C
9.⑴F ⑵F、G ⑶橫截面積
10.⑴1與4(或2與5,或3與6) ⑵橫截面積和材料相同時,導(dǎo)線越長電阻越大 ⑶長度和材料相同時,橫截面積越大電阻越小
11.⑴如圖12-11所示。
圖12-11
?、迫缦卤硭荆?/p>
滑片P 變阻器連入的電阻變化情況 小燈泡的亮度變化情況 電流表的示數(shù)變化情況
向右移動 變 大 變 暗 變 小
向左移動 變 小 變 亮 變 大
“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo)
1.右 左
2.能起到變阻作用的接法是:將“A和C”,或“A和D”“B和C”“B和D” 接入電路。將“A和B”或“C和D”接入電路不能起到變阻作用。
課外活動
本活動旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,讓學(xué)生自選器材,動手制作。
下面的方案可供參考。
如圖12-12所示,可以用較粗的帶絕緣皮的鋁導(dǎo)線作燈桿,用半個乒乓球或小塑料瓶作燈罩,用回形針或按扣作開關(guān),用塑料盒、硬紙盒或小木板作底座。各部分之間用粘合性較強的膠水(五金商店有售)粘接。
初中物理電阻測量教案設(shè)計二
【教學(xué)過程】
一、提出研究課題
布置實驗預(yù)習(xí)時,提出以下研究課題:
1.回憶測定金屬電阻率的原理是什么?需要測定哪些物理量,需要哪些器材,需要注意哪些問題。
2.現(xiàn)在要測定自來水的電阻率,能否借鑒測定金屬電阻率的方法?如果能,考慮可采用哪些方法,需要哪些器材;如果不能,則困難在哪里,能否想辦法解決。
3.考慮本實驗過程中可能會發(fā)生哪些故障,應(yīng)注意哪些問題,各實驗器材、儀表的使用方法是否熟練掌握。
二、討論實驗方案
提出研究課題后,學(xué)生相互探討,提出測自來水電阻率的主要困難在于它不像金屬絲一樣有固定形狀,繼而討論解決的辦法。學(xué)生一致認為用直玻璃管盛入自來水,使之成為水柱,即可解決問題。經(jīng)進一步的討論,學(xué)生提出多種實驗方案,經(jīng)教師適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)和歸納,得到較典型的兩種實驗方案。
方案一:伏安法
把自來水盛在長直玻璃管中,兩端用橡皮塞堵住,并插入硬電極,將其接入電路,用伏安法測出水柱兩端的電壓u和通過的電流i,則據(jù)歐姆定律r=u/i可求出水柱電阻。用米尺測出水柱的實際長度l,用游標(biāo)卡尺測出玻璃管的內(nèi)徑r,通過s=πr2算出s的大小,由公式r=ρl/s即可求出ρ值的大小。電路如圖1所示,由于自來水電阻值很大,故電路采用內(nèi)接法。
方案二:萬用電表直接測量法
玻璃管中水柱的電阻也可用萬用電表歐姆擋直接測出,其他步驟和方案一相同,電路如圖2所示。
三、探索實驗方法
由學(xué)生自由地選擇方案,確定實驗器材,分組實驗。學(xué)生大致按以下實驗步驟進行操作:
?、儆糜螛?biāo)卡尺測出玻璃管的內(nèi)徑r;
②將玻璃管盛水,兩端用橡皮塞堵住,用米尺測出水柱的實際長度l;
?、墼谙鹌と喜迦胗搽姌O,按事先設(shè)計的方案連接好電路,測出水柱的電阻r或一組u、i的值;
④改變水柱的實際長度,重做上述實驗三次。
以上各步中所測得的數(shù)據(jù)均應(yīng)填入事先設(shè)計的表格中,算出每組所測出的電阻率,取平均值。
學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)了以下一些問題:
?、龠x擇方案一的實驗組中絕大部分選擇安培表作為電路中電流表使用,結(jié)果指針幾乎不動,經(jīng)研究討論后,才陸續(xù)將安培表換作毫安表,實驗結(jié)果較好。
?、谒愠鼋Y(jié)果后,各實驗小組相互比較所測得的電阻率的數(shù)值,發(fā)現(xiàn)差別較大,其中最大的為84.36ω·m,最小的為68.23ω·m。教師提問:為什么會有如此大的差別?能否找出原因?學(xué)生仔細觀察分析后,整理下列四種可能原因:一是偶然誤差;二是各組所用儀表不準或不一致;三是各組所用自來水本身有差別;四是各組所采用的電極形狀大小與水柱接觸面不同,電極插入水中的深度不同。進一步分析得出,最后一種原因可能是主要原因。教師建議:換用不同形狀、大小的電極再做實驗,并討論采用怎樣的電極最為合理。
?、蹘缀鯖]有人注意到溫度對電阻率的影響而主動提出對自來水溫度的測定,教師建議:請同學(xué)們換用熱水重做幾組實驗,看測量結(jié)果和冷水是否相同。這說明大家的實驗步驟中忽略了什么?
四、撰寫實驗報告
實驗結(jié)束后,教師指導(dǎo)學(xué)生撰寫實驗報告,實驗報告包括以下幾點:
?、偎O(shè)計實驗的原理、實驗條件;
?、趯嶒炈玫钠鞑募昂唵坞娐穲D;
③所設(shè)計實驗的詳細操作步驟;
?、芰谐鰧嶒灁?shù)據(jù)記錄表格,算出實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論。
五、布置課外實驗
?、偃粲媒饘俟芑蛳鹉z管進行裝水實驗,對實驗結(jié)果是否有影響?
②若在自來水中分別加入食鹽、酒精或洗衣粉,其電阻率有變化嗎?
③瓶裝礦泉水、純凈水、蒸餾水、可口可樂等飲料的電阻率又是多少?
請同學(xué)們利用課外時間做一做。
初中物理電阻測量教案設(shè)計三
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)
1、理解伏安法測電阻的原理。
2、知道伏安法測電阻有內(nèi)接和外接兩種方法。
3、理解兩種方法的誤差原因,并能在實際中作出選擇。
4、理解多用電表直流電流檔、直流電壓檔、歐姆檔的基本原理.
(二)能力目標(biāo)
1、通過本課的測量誤差分析,實際測量對比分析,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和分析能力。
2、了解歐姆表的原理,學(xué)會使用歐姆表。
3、練習(xí)使用多用電表。
(三)情感目標(biāo)
1、通過本課學(xué)生測量分析,器材選擇判斷,樹立學(xué)生知識來源于實踐,應(yīng)用于實踐的觀點。
教學(xué)建議
1、伏安法測電阻這個實驗學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過了,但是初中時只要求學(xué)生掌握測量基本原理,不需要學(xué)生考慮測量的誤差以及引起誤差的原因,也不需要學(xué)生掌握兩種連接方法,而在高中階段,本節(jié)重點是伏安法測電阻的兩種接法,使學(xué)生知道在什么情況下應(yīng)該用哪種接法,知道兩種接法對測量值帶來的不同測量結(jié)果,要求學(xué)生對兩種連接方法所產(chǎn)生的誤差來源有所了解。
在新課講解中可以首先復(fù)習(xí)電阻定義,引出測量電阻的思路,結(jié)合具體實際,提出兩種測量方式,分析誤差原因,總結(jié)適用條件,通過測量分析,進一步鞏固。通過器材分析選擇,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力。
學(xué)生活動展開時應(yīng)該在教師的引導(dǎo)下,分析兩種測量電阻方法的誤差原因及適用條件,利用自行測量進一步體會適用條件,通過練習(xí)題,進一步培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力,器材選擇判斷能力,解決實際問題能力。本節(jié)是閉合電路歐姆定律的運用,具有聯(lián)系實際的意義,為學(xué)生提供運用知識分析和解決問題的機會
2、教材要求了解歐姆表的原理,不要求進一步講解歐姆表的刻度等問題.
通過對歐姆表原理的講解,進一步加強學(xué)生使用歐姆表的能力,重點強調(diào)歐姆表在使用前調(diào)零的重要性和必要性,使學(xué)生分清歐姆表的各檔位之間的轉(zhuǎn)換,知道歐姆表內(nèi)置電源的正負極與兩個表筆之間的連接,會對歐姆表進行讀數(shù)和測量。
3、對于程度不同的學(xué)生可以采取不同的教學(xué)方法,如果學(xué)生的程度較好,可以對進行展開教學(xué)。除了講解以上兩種電阻測量方法以外,還可以向?qū)W生介紹其他方法。比如替代法,補償法,惠斯通電橋法,另有利用一個已知電阻和伏特表,一個已知電阻和安培表進行測量的方法。
教學(xué)設(shè)計示例
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識方面的要求:
(1)了解用伏安法測電阻,知道伏安法測電阻有內(nèi)接和外接兩種方法,無論用“內(nèi)接法”還是“外接法”,測出的阻值都有誤差。
(2)懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的,并能在實際中根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器。
(3)知道歐姆表測電阻的原理。
2、能力方面的要求:
(1)引導(dǎo)學(xué)生理解觀察內(nèi)容的真實性,鼓勵學(xué)生尋查意外現(xiàn)象及異常現(xiàn)象所發(fā)生的原因。
(2)通過本課的測量誤差分析,實際測量對比分析,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和分析能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生細心操作、認真觀察的習(xí)慣和分析實際問題的能力。
二、重點、難點分析
1、重點:使學(xué)生掌握引起測量誤差的原因及減小誤差的方法。
2、難點
(1)誤差的相對性。
(2)根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器來減小誤差。
三、教具
電壓表,電流表,歐姆表,測電阻的示教板。
四、主要教學(xué)過程
(-)引入新課
我們在初中時已經(jīng)做過了“用電壓表、電流表測電阻”的實驗,現(xiàn)在,再做“伏安法測電阻”,是不是簡單的重復(fù)呢?大家可以回想一下,當(dāng)初做實驗時的情況,把兩個示數(shù)相除,再多次求平均即可,那你們有沒有想過,這樣得到的就是電阻的真實值嗎?不是,原因在于電壓表和電流表都不是理想的。
(二)教學(xué)過程
1、伏安法測電阻
我們已經(jīng)了解了電流表并非無電阻,而電壓表也并不是電阻無窮大,用這樣的表去測量電阻,會對測量結(jié)果有什么樣的影響?
(1)、原理:利用部分電路歐姆定律
我們利用電壓表,電流表測量電阻值時,需把二者同時接入電路,否則無對應(yīng)關(guān)系,沒有了測量的意義,那么接入時無非兩種接入方法,那么電路應(yīng)如何?請同學(xué)們畫出。
(2)、電路:
如果是理想情況,即 時,兩電路測量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。
提出問題,實際上兩塊表測量的是哪個研究對象的哪個值?測出來的數(shù)值與實際值有什么偏差,是偏大還是偏小?
外接法
是 兩端電壓,是準確的, 是過 和 的總電流,所以偏大。
偏小,是由于電壓表的分流作用造成的。
實際測的是 與 的并聯(lián)值,隨 ↑,誤差將越小。
內(nèi)接法
是過 的電流,是準確的, 是加在 與A上總電壓,所以偏大。 偏大,是由于電流表的分壓作用造成的。
實際測的是 與A的串聯(lián)值,隨 ↓,誤差將越小。
進一步提問:為了提高測量精度,選擇內(nèi)、外接的原則是什么?
適用范圍: ;
[思考題]給你電源、電流計、已知電阻 、開關(guān)和未知電阻各一只,如何設(shè)計測量電阻的電路。
方法:將A前后兩次串入 和 各支路,測得電流強度為 和 ,應(yīng)有 ,則 )
2、歐姆表測電阻
伏安法測電阻比較麻煩,實際應(yīng)用時常用能直接讀出電阻值的歐姆表來測電阻,關(guān)于歐姆表的構(gòu)造,先請同學(xué)們看書。
以上歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖。借助電流表顯示示數(shù),測電阻不同于測電流、電壓,表內(nèi)本身含有電源,表盤上本身刻定的是電流值。試想,在兩表筆間接入不同的電阻時,電路中的電流強度會隨之發(fā)生改變,且一個阻值對應(yīng)一個電流值,即指針偏在某一位置,所以可知:
(1)、原理:閉合電路歐姆定律
(2)、刻度的標(biāo)定:
?、賰杀砉P短接,調(diào) ,使 ,刻出“0”
②兩表筆斷開,指針不偏,刻出“∞”
?、廴我饧由?, ,在指針偏轉(zhuǎn)到的位置,刻出“ ”;
?、苋羰钦檬?呢?應(yīng)有 ,不難看出此時、 ,是此時的歐姆表內(nèi)阻,也稱中值電阻。
拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過程,同時說明:
①紅、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“+、-”極統(tǒng)一,即電流流入的為正極,電流流出的為負極。
?、谟捎?與 并不是簡單的反比關(guān)系,所以歐姆表的刻度是不均勻的,從有向左,刻度越來越密。
(3)、使用歐姆表的注意事項:(請同學(xué)回答并總結(jié)出)
?、贉y電阻時,要使被測電阻同其它電路脫離開。
②歐姆表一般均有幾檔,而且使用時間長了,電池的E,r均要發(fā)生改變,所以在每次使用前及換擋后都要進行調(diào)零。
③每次使用后要把開關(guān)撥到OFF檔或交流電壓檔的最大量程。
由此也可看出,利用歐姆表測電阻僅是粗測而已,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)再利用伏安法測量才會比較準確。
3、課后小結(jié)
(1)、伏安法測電阻雖然比較準確,但是無論采用哪種連接方法均會給測量帶來誤差,這是測量方法本身存在的問題,應(yīng)屬系統(tǒng)誤差。
(2)、為了使測量誤差盡量小,應(yīng)選用合適的連接方法,可在用歐姆表粗測的基礎(chǔ)上選取。
猜你喜歡: