第三节 测量小灯泡的电阻.doc

测量小灯泡的电阻

授课人：王梁

郑州市第五十五中学

测量小灯泡的电阻
教学目标
（一）、知识与技能
1、知道使用电流表和电压表（伏安法）测量电阻的实验原理；
2、会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻；
3、了解灯丝电阻的特性。
（二）、过程与方法
1、通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用；
2、通过学生选择实验仪器，设计实验，制定实验操作步骤，培养学生的实验能力。
（三）、情感态度与价值观
1、在实验电路的设计、连接以及测量过程中培养学生学习物理的兴趣，小组成员之间相互协作的团队精神。
2、体会理论知识与生活实际的联系，在实验中注意养成严谨的科学态度。
教学重点、难点：
1、重点：利用电流表、电压表测量导体的电阻；
2、难点：设计实验电路图和实验操作步骤。
教学用具
学生分组实验：电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、小灯泡及灯座、定值电阻、导线若干。
设计思路：本节课是欧姆定律的一个实际应用，学生通过前几节课的学习，对电路的连接以及实际操作技能方面有了一定的基础。所以本节课重点强调学生的实验设计、实验数据采集和分析对比论证，培养学生解决实际问题的综合能力。关于小灯泡电阻与发光情况等可以引导学生自己发现，然后通过讨论交流来认识。
教学过程：
一、设置情境、引入新课
教师出示一个普通照明灯泡，强调学生注意灯泡的灯丝，提出思考问题：
教师：白炽灯泡有时候会在开灯的瞬间被烧毁，而在灯泡正在照明工作中一般不会发生这样的情况，是什么原因呢？
引导学生观察灯丝，灯丝是金属导体钨丝，它对电流当然会有一定的阻碍作用。
提出问题：那怎样才能知道灯丝电阻的大小呢？本节课我们就一起来测量一下小灯泡的电阻。
板书：第三节 测量小灯泡的电阻
二、实验原理：
教师引导学生思考测量小灯泡电阻的原理：
如果没有直接测量电阻的仪器，计算一个电阻需要知道哪些物理量呢？这些物理量可以测量吗？（引导学生从欧姆定律出发，思考测电阻的方法）
欧姆定律I=可变形为R=，由灯泡电压和通过灯泡的电流来计算这段导体的电阻。（伏安法）。
三、设计实验：
知道了本次实验的原理之后，下面请大家讨论下面几个问题：
1、采用怎样的电路？采用什么方法进行多次测量？
学生开始小组讨论并画图。教师要巡视、答疑，并从中选择一些比较有代表性（可以是正确的、也可以是画得不好甚至是错误的）展示来，让学生充分讨论、交流，并确定比较合理的实验电路图以及所使用到的实验仪器。
在分析和比较的过程中，教师要提示学生：这些电路图有何不同？如果是错误的，错在哪里？为何不对？你认为合理正确的实验图应该是怎样的？
2、电路当中为什么要接入滑动变阻器？没有它实验会怎样？
(1)、它可以改变电路中的电流（改变小灯泡两端的电压）。
(2)、没有它的话，实验中就只能测出一组实验的数据，一组数据计算出来的电阻还不够准确，应该要多测量几组数据才能比较全面地了解其电阻情况。
3、实验需要哪些器材？
4、电压表和电流表采用什么量程？（教师向学生说明本次电源为两节干电池）
各小组开始讨论和设计实验的步骤以及实验中记录数据的表格。
方案：一部分小组测量定值电阻的阻值，另一部分小组测量小灯泡的电阻。
请小组展示该小组的实验准备情况，并与其他小组一起分析和比较，得出比较合理正确的电路图以及数据记录表格。
电路图：

记录数据表格：
实验次数
电压U（V）
电流I（A）
电阻R（Ω）
灯泡亮度
1

2

3

四、进行实验：
实验前教师说明：
1、请同学们注意桌面上的仪器是否齐全？如果不够可以再申请。
2、要求学生检查器材，连接电路电路的时候先把器材按照合理的位置摆放，然后从电源的一个极开始，以此连接各电路元件，注意开关断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
3、强调检查电路，确认电路连接无误后才能闭合开关。
一切准备好之后开始动手做实验，实验过程中教师教师要巡视教室，并留意学生经常会发生的一些错误操作和认识，此时要当堂纠正，并提示测量仪器的使用注意事项。
在基本的操作和数据记录完成之后，开始数据的计算，和表格的进一步填写。
五、交流评估：
教师要求个别小组上来展示本小组测量小灯泡电阻的实验结果。接着展示个别小组测量定值电阻的实验测量数据。引导学生观察，通过对两组实验数据进行对比，让学生发现他们的不同之处。
（1）、有哪些相同的地方？
相同的地方：当电压改变的时候，导体中的电流都跟着改变。
（2）、有哪些不同之处？
当电压改变的时候，小灯泡的电阻发生改变，而定值电阻的阻值不发生改变。
教师解释：定值电阻的阻值受温度的影响较小，可以忽略不计。
问题：为什么有些小组的三次的计算结果差别很大呢？造成这种差别的原因是什么？
学生猜想讨论。
……
教师引导学生考虑温度对电阻的影响：电阻的大小还与导体的温度有关，三次有差别是很正常的，那小灯泡在什么温度下电阻最大？什么温度下电阻最小？
得出结论：小灯泡灯丝的电阻受温度影响比较大，因此当小灯泡两端电压增大时，灯丝温度升高，发光比较亮，灯丝的阻值增大。当小灯泡两端电压降低时，灯丝温度降低，亮度降低，灯丝阻值减小。
让大家解释本节课开始时提出的思考问题：为什么灯泡在开灯的瞬间容易烧毁？
2、能求电阻的平均值吗？学生思考讨论。
3、实验中步骤有没有不合理的地方？
4、试验中你的电表是否出现了指针反向偏转的现象？
……
六、习题训练：
1、用伏安法测小灯泡的电阻
（1）、在图中，已经完成了一部分电路连接，请你继续完成实验电路的连接。
（2）、在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该放在 端（“左”或“右”）

A
B
C
D

（3）、若某次测量时电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，灯泡的电阻RL ＝ 。
（4）、小方同学在做实验时，电路连接无误。闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零。该故障的原因可能是____________________。
（5）、小灯泡电阻与温度的关系是 。
七、课堂小结：
引导学生从测量原理、间接测量法、电学实验的基本操作规范和要求、小灯泡的电阻规律几个方面进行总结。（间接测量法：对于一些不能直接测量的物理量，可以依据一定的规律，测出容易测量的物理量，进行计算得到结果）。
八、作业
完成本课的《动手动脑学物理》练习，并对自己今天所做的实验进行评估，找出还有哪些需要改进的地方，完成本节的《实验报告》。