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第三节 电阻的测量教案
【教学目标】
知识与技能
1）具有初步的实验操作技能，会使用电流表和电压表测电阻。
2）会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
2．过程与方法：
1） 有在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。初步培养提出问题的能力。
2） 通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，领会信息的收集和处理方法，初步形成对信息的有效性作出判断的意识。培养初步的信息收集和处理能力。
3．情感态度与价值观：
1） 激发对科学的求知欲，激励探索与创新的意识。
2） 培养实事求是的科学态度。
3） 初步培养合作交流的愿望，能主动与他人合作，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
【教学重点】伏安法测电阻的实验原理
【教学难点】伏安法测电阻的电路设计及实物器材的选择和连线
【实验准备】教学器材：
待测电阻、开关、电源、导线、电压表、电流表、滑动变阻器
教师用：多媒体课件。
学生每组需要：
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景导课
实验室有一只阻值不明的电阻器，怎样测出它的电阻呢？
如何测定一个定值电阻的阻值大小
演示并提问：
实验室有一只阻值不明的电阻器，怎样测出它的电阻呢？
设计意图：复习“比较运动快慢的方法”，同时通过实验，让学生观察现象，创设情景，激发学生的学习兴趣和探究的欲望）
今天我们来学习第3节 电阻的测量（板书）
使电阻器中通过电流，并测出电流值和电阻器两端的电压值，应用欧姆定律求出Rx的值。
1.观察、思考、回答
2.讨论交流，阐明自己的观点，进入本节课的学习。
欧姆定律是研究哪些物理量之间的关系？演示）
我们学习过测量电流和电压，怎么测量电阻呢？
【课堂训练1】连接实物电路，体会电流表、电压表量程的选择及滑动变阻器的连接
在你面前，是老师提供的实验器材，要求你利用它们通过测量的方法来证明自己的猜测，你打算怎么测量？交流一下，说说你的大体思路。[说明]小灯泡的额定电压是2.5V，为了保护灯泡，我们今天通过滑动变阻器使灯泡两端的电压从2.5V开始逐渐下降，那么我们用电压表的哪个量程？
课本上写明了小灯泡的电阻为几欧到十几欧，以10欧计算，估计电路中的电流大约多少？我们应该如何选择电流表的量程？
另一些小组用定值电阻做实验，可不受这个限制，但注意考虑电压表的量程。
1.设计实验
设计实验（5’）
学习写实验报告；思考填写实验操作步骤。
你能设计出用于记录数据的表格吗？
实由欧姆定律的变形公式R=U/I可知，用电流表测出通过定值电阻的电流，用电压表测出定值电阻两端的电压，把实验数据代入公式，即可求出定值电阻的阻值大小。为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，求出每次的电阻值，最后求电阻的平均数。其中，串联一个滑动变阻器，移动滑片,就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示：
验只有思路是不够的，还要搞清楚以下具体问题。如：实验原理是什么？具体要测哪些量？怎么测？等等。
“可靠”、“准确”、“方便”是我们设计实验的基本原则。本着这个原则，请大家设计一下如何测量路程和时间。
（1）关于测量路程的实验设计：
用摆放标志旗的方法将路程分段。让学生探究分几段、怎样分更合适。目的是让学生发现以下问题：
每段的长度大些好还是小些好（如图）？均分好？先短后长好？还是先长后短好？
（2）关于测量时间的实验设计：
让学生通过尝试性测量，来探究测量时间的方法。重点讨论和探究后两段路程上的时间如何测量，引导学生去发现“单独测量各段的时间会导致实验结果不精确，不如用总时间减去前面各段的时间更好”。
（设计意图：让学生发现并解决问题）
说明：学生交流时，教师应注意以下几点：
1.要让学生充分交流。对个别只想当“听众”的同学要加以鼓励，让他大胆发言。
2.教师要不停地巡视。目的在于聆听各组的实验设计，并适时地加以点拨。
3.小组内出现争议时，提醒他们不要总是“纸上谈兵”，还可以通过尝试性实验的办法，对自己的想法加以验证。
4.讨论后再播放幻灯片，让仍有困惑的同学看。
学生齐答公式
观察
回答后，根据思路画出你设计的电路图
没用滑动变阻器和有滑动变阻器的等等根据具体情况分析，不过多展开。）
对比课本伏安法测电阻电路图思考：为何课本推荐这种图？（说明滑动变阻器的作用）
猜测1：一直加速
猜测2：先加速后匀速
猜测3：先加速后减速
讨论后归纳出实验思路：
至少将小球的运动路程分成2段，测量各段的平均速度然后加以比较。
思考、讨论实验原理和待测物理量，但对于怎么测量还是会有困惑。
学生讨论得出结论：
分3段更合适，可避免偶然性。
每段的长度大一些好，便于测量时间。
各段均分或先短后长的方法都可以。
有两种测量方法
由三人分别针对每段路程上的时间进行测量。
由三人分别测量小球到达三个点的时间，用总时间减去前面各段时间，获得小球通过每段路程的时间。
经过讨论分析，第二种方法更方便、准确。
进行实验
分析论证
（3）关于测量工具和实验器材的选用：
分两类开展实验：一批同学测量定值电阻的大小；另一批同学测量小灯泡灯丝的电阻
要求：每组做五组数据，得出实验数据后及时上交输入电脑
引导学生通过对比的方法讨论：用手表好还是秒表好？三角尺好还是米尺好？斜面长一些好还是短一些好？斜面的倾角小一些好还是大一些好？
关于协作配合方面
提倡小组内自主分工，要求小组成员全员行动，禁止个别同学充当“观众”。
2.梳理实验步骤
学生开始操作时，教师在黑板上画出坐标图，写明X轴与Y轴的含义引导学生进行以下思考并讨论：
（1）先测哪个量？该过程需要完成哪些任务？
收集数据
分析、处理数据
路程（cm）
时间(s)
时间 (s)
速度 (cm/s)
sAB=
tAB=
tAB=
vAB=
sBC=
tAC=
tAC-tAB=
vBC=
sCD=
tAD=
tAD-tAC=
vCD=
（2）再测哪个量？该过程需要完成哪些任务？
教师要指导学生在实验过程中注意哪些问题：连接电路时，开关应处于什么状态；闭合开关前滑动变阻器是否处于阻值最大处；滑动变阻器在本实验中的作用是什么；电流表电压表的正负接线柱是否接反了；是否通过“试触”进行量程的选择；是否认真检查电路，确认无误后才闭合开关等。
（3）收集上述数据的目的是什么？应怎样处理这些数据？
（4）要求学生写出实验步骤。
（5）指导学生简单地练习一下停表、刻度尺的使用，然后让学生按实验步骤进行实验，同时使用幻灯片出示“温馨提示”。
（设计意图：培养学生收集数据的能力，并养成边实验边记录数据的严谨的科学态度和实验习惯。）
说明：在巡回指导的过程中，应不时地提醒学生注意安全、保护器材。
组织学生分析实验数据，总结出实验结论。
根据电路图连接电路。
合适的测量工具是米尺
斜面长一些、倾角小一些更好
一人释放小球并下达计时指令，三人分别负责记录小球到达某一点的时间，一人负责记录数据。
（1）先测路程：
划分路段
测量各段的长度
③记录各段的长度填入表格。
引出U-I图像
从图像中我们能够得出哪些信息
（2）再测时间：
测量小球通过各段路
程的时间。
②记录各段的时间填入表格。
（3）测量路程和时间是
为了计算速度，进而验证
自己的猜想。
（4）学生写出实验步骤。
（5）学生动手进行实验，
并将数据记录在表格内。
学生分析数据
总结实验结论
结论：小球的速度越来越大。
交流与评估
组织学生交流与评估，反思实验中出现的问题：
1.操作中出现过什么失误或故障？
2.还有什么因素可能会影响测量结果？
3.还有哪些需要完善的地方？
4.安排学生阅读课本24页“扩展性实验”，了解测量速度的其它方法；阅读“超声波测距”，开拓学生视野。
学生交流与评估，培养学生在实验中发现问题、解决问题的能力及反思能力，学会书面或口头表述自己的观点，养成善于听取别人意见的习惯。
三、课堂小结：
回顾实验探究程序
总结实验探究环节
学生讨论梳理
四、课堂检测
师巡视、讲评
完成检测题
见附件2
五、布置作业
出示思考题
课后完成
见附件3
【板书设计】
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电压表示数和电流表示数填在表格中。
③断开开关，整理器材，结束实验。
④算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入表格中。
设计表格：
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻
平均值/Ω
1
2
3
§1.4 测量平均速度
一、提出问题
二、猜想与假设：
三、制订计划与设计实验：
四、进行实验与收集证据
五、分析与论证
六、评估
【教学反思】
一、案例的“亮点”
采取了开放式实验的形式。由于课前对器材进行了改进，在路程的分段上，可以不再像课本那样只能分2段，而是也可以分成3段，并且既可以3段均分，还可以按先长后短的方法分，这样就有3种方法；在学生共同探讨出多种可行方案后，教师并不指定学生按哪一种去执行，而是将选择权交由学生，让他们取舍。这样做既可以巩固学生的探究兴趣，还可以增强他们的成就感。
让小球一次滚下就测量出它在各段路程上的运动时间。这一点通过教师设计的“让小球撞击标志小旗”的方法就可以轻易实现（见附件1的说明）。以往的测量方法是让小球两次滚下，进行测量，就实质上说，是先后测量的两个运动的不同路段的时间。我认为这样做是值得商榷的。
让学生用尝试实验法验证自己的设计方法是否可行。在设计实验的过程中，鼓励学生通过尝试测量来取舍自己的某一点设想。培养了学生“实践是检验真理的唯一标准”的科学世界观。这也让我获得了一条经验：只要学生始终“在动”“在辩”“在想”，就不要担心学生乱，更不能心疼时间。
二、教学中出现的问题
提出问题再直接些更好。在教研中，有的老师提出视频导入加实验导入的方案，经课实践检验是不恰当的，只用实验导入就完全可以。加入视频，要么使教学环节重复浪费时间，要么扰乱学生的思维，令学生反而困惑。
在转入“设计实验”的环节时，过渡语有些拖沓，只须一句话：“该怎样落实咱们的实验方法呢？无需太多的铺垫。
实验课，学生往往很兴奋，总是利用器材来做一些与学习目标关联不大的尝试，给组织教学带来很大的困难。究其原因，一是学生的年龄小，对新事物总能产生兴趣，二是在多人聚集在一起的时候总能激发起个别人的动手欲望。后来，在其它班级的教学中，我采取了两个措施：①降低学生的兴奋度，提前一天将器材放给学生，落实好责任人，然后任由学生去“玩”，②在课堂上通过激励竞争的方式，引导学生的注意力集中在学习目标上。这样取得的效果会更好。
当堂练习偏多。在探究目标完成后，学生可能还会有自己的兴趣点，此时，剩余的时间应留给学生继续探究自己所关注的地方，所以，个人认为，就本堂课而言，设计两个练习就可以，多了反而不合适。
三、教学中需要注意的问题
滴水小车实验：在做滴水小车实验时，滴水速度快些好；斜面倾角小些好，这样，斜面上的水滴比较密集，便于学生比较；另外，若车速大，会导致后来的水滴“落地”时变成椭圆形，不利于目测水滴间距。
标志旗的形状：标志旗的形状一定要修剪成倒梯形，以免底座阻挡它的晃动，进而影响了小球的速度。
斜面的坡度： 关于课本中所述的“保持斜面很小的坡度”，经课堂教学证明，斜面长120cm，木块的厚度2cm以内最为合适。此条件下小球通过整个斜面的时间可达4s以上，这样每段时间的测量就变得方便多了，也为把路程分为3段，进而实现开放式实验奠定了基础。
小球的选择：选择5mm直径的小球，通过上述斜面的时间略大于4s；选择10mm直径的小球通过上述斜面的时间略大于3s，所以小球的直径小一些更好。
附件1：
1.滴水小车结构图
2.标志旗的使用说明图：
小球滚下时撞击到标志旗，会使标志旗晃动；由三名同学各自负责对一个标志旗的观察，当另一名同学下达指令时，这三人就开始计时，当看到自己负责的标志旗晃动时就停止计时。
于是：tBC=t2-t1 tCD=t3-t2
附件2：
课堂检测
1. 在收集数据过程中，如果发现自己收集的数据是不合理的，这个数据是 （可以、不可以）修改的，应该根据所得的数据，分析 ，纠正错误。
2.某班同学在用皮尺和停表测平均速度时，四位计时员记录了王军同学跑步通过10m、20m、30m、40m处的时刻，并记录在下表中。
路程s/m
10
20
30
40
时间t/s
2．5
4
5.5
6.5
根据上面数据，计算出王军同学在各段的平均速度：
（1）从起点到10m处的平均速度为 m/s 。
（2）从10m处到20m处的平均速度为 m/s 。
（3）从20m处到40m处的平均速度为 m/s 。
（4）在这40m内王军同学跑步做的是 运动
答案：1.不可以 原因 2.（1）4 （2）5 （3）8 （4）变速
附件3：思考题
1.为了“探究小球沿斜面下滑的速度是否变化”，给你提供了如图2—10所示的装置和停表、刻度尺．实验时，使斜面保持适当的坡度，金属挡片分别放在斜面底端和斜面中点，把小球放在斜面顶端滑下，探究小球沿斜面下滑时通过前半段路程和通过全程的速度是否变化． 图2－10
(1)要完成实验探究，必须收集的有效测量数据有哪些?(自行设计出数据表格)
(2)根据公式计算小球的速度，判断小球的速度是否变化。
2. 上海磁悬浮列车试乘记
16:31:44 420km/h 430km/h
运行于上海郊外的磁悬浮列车于2003年9月30日重新面向公众开始试运营。（图2-11）列车起动后，加速相当迅速。车内安装了速度计，出发后不到1分钟时速就已超过200km.之后，虽然感觉加速的速度稍有放缓，不停增长的速度计的数字则告诉人们速度仍在持续增加。到底要加速到多快呀？正这么想着，此时显示出时速的速度计数字终于停止变动（图2-12）。到了这么快的速度，身体上已经根本无法感受出时速到底有多少，只有快极了的感觉。不过，在与高速公路并列行驶过程中看到汽车迅速向后逝去时，才体会到磁悬浮列车的实力。时速在最大处保持近1分钟后，开始减速到200km的时速时，感觉到周围景色的流动也开始放慢。但如果看到列车近旁的话，高速公路上的汽车还是像飞一样向后滑去。就在于这种感觉中，慢慢地看到了上海的空中大门——浦东国际机场。轨道全长约为30km，仅仅8分钟时间就穿越了这段距离，让人感觉只是一瞬。
加点部分的文字,使作者体会到磁悬浮列车的实力。从物理学的角度分析，实际上作者在描述的过程中以 为参照物， 是运动的。
根据图2-12所示,速度计上的最大速度是 km/h,若磁悬浮列车在这个速度保持近1min，则在这短短的时间内行驶了 km。
⑶磁悬浮列车在全程运行中做 运动，请根据文中的画曲线的文字，计算出它全程运行的平均速度。
收集数据
分析、处理数据
路程（cm）
时间(s)
速度 (cm/s)
S中点=
t中点=
V中点=
S全程=
t全程=
V全程=
答案：
1.（1）见右表
（2）略
2.（1）高速公路上的汽车或周围的景色 磁悬浮列车
（2）420 km/h 7
（3）变速 225 km/h
课 堂 训 练 学案
12
6
9
3
tAD
D
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