1、“测量小灯泡的电阻”教学设计 【设计理念】 本节内容要求学生自己设计实验电路、自选仪器、设计实验步骤、实验记 录表格等,特别是关注变阻器在电路中的作用,对学生提出较高的要求,对学 生探究学习的能力进行培养与再提高。 【教学目标】 1知识与技能:应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法;会同时使用电 压表与电流表,了解钨丝的电阻特性。 2过程与方法:通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。 3情感、态度与价值观:实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培 养,爱护实验器材。 【教学准备】 器材:小灯泡(25V)、电流表、电压表、开关、电池阻( 3V)、定律 电阻(10)、滑动变阻器、导线、实验报告
2、单。 分组:以两人或三人一组为宜。 重点:实验设计。 难点:分析出灯丝电阻受温度的影响。 【教学过程】 一、引入 师:导体对电流有一定的阻碍作用,叫电阻。灯泡内的灯丝对电流有阻碍作 用吗? 生:有,因为灯丝是钨丝,是金属导体,当然有一定的电阻。 师:怎样才能知道灯丝电阻的大小呢? 学生交流讨论,打开探究之门。 二、探究实验 提出问题:如何知道灯丝电阻的大小呢? 猜想: 1可以根据生产厂家在灯泡上的标记来计算。 2可以用一种表(如万用表)直接测量。 3可以用电流表、电压表间接地测算出。 师:同意同学们的说法,建议用我们已掌握的技术来实验,即用电流表、 电压表来间接测算出灯丝的电阻。 设计实验:
3、原理:(生)由欧姆定律 IUR 可以推出 RUI,用电压表、电流表 测出正在工作的灯丝的电压、电流,即可用 RU I 算出其阻值。 学生设计电路图: 建议学生讨论以上所示电路图的合理性。 预计意见: 1合理,能测算出灯丝的电阻。 2可以测,但一组数据不一定准,建议多测几组。 3灯丝电阻有可能受其他因素的影响,建议多测几组。 师:部分同学认为一组数据不足以说明问题,建议多测几组,可见同学们 考虑得很全面,那怎样才能达到多测几组的实验目的呢? 生: (1)更换电池组的个数,改变灯泡两端的电压。 (2)加入滑动变阻器改变电路中电阻,进而改变通过灯丝的电流及其电压。 师:请同学们讨论哪一种方案较方便,
4、并再设计电路。结论讨论意见,完 善实验电路图。 讨论滑动变阻器在电路中的作用。 生: (1)多次测量取平均值更准确。 (2)将滑动变阻器调到最大可以保护电路。 (3)可以调节电路中的电流为整数值便于计算。 难点突破: 师:同学思考,小灯泡的电阻有无可能受其他因素的影响,其阻值会不会 是一个定值?(启发学生考虑实验过程中可能改变的物理量。) 师:在实验中,灯泡的电压和电流是会发生变化的,我们可以用电压表、 电流表来监测。那么,除此之外还有什么因素会变? 生:联系以往做过的实验,我们知道灯泡的亮度会随电压变化而改变。 师:很好,那么在实验中我们还应关注灯泡的亮度,把它也作为我们的研 究对象。 师:
5、确定了实验方案,请同学们设计实验数据表格。 预计设计表格为: 次数 电压 U(V) 电流 I(A) 灯泡亮 度 电阻 R() 1 2 3 (培养学生设计表格的能力,明确实验的目的和重点研究对象,掌握科学 的实验方法) 学生实验探究: 强调: 1滑动变阻器应调到最大值。 2小灯泡的额定电压是 25V。 3注意电流表、电压表的正确使用方法。 4爱护实验器材。 学生分组实验,记录数据,教师巡视辅导。 教师关注细节: 1学生电路的连接正确与否。 2三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的差距,便于分析结论。 3注意实验器材不因电流过大而损坏。 三、分析并论证实验 1展示学生的几组实验表格,对实验数据进
6、行分析。 2相互交流分析实验表格。 师:同学们发现什么问题? 生:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 师:是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢? 生: (1)是电压变化了。 (2)是电流变化了。 (3)是灯泡亮度变化了。 师:同学们众说纷纭,到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢?是电压与 电流吗?我们做一个补充实验。 难点突破:(展示电路图) 目的:用电压表、电流表测定电阻的阻值。 器材:电源(V)电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻 (10)。 步骤:1如图连接电路。 2改变滑动变阻器阻值,读电压表、电流表。 3根据 RUI 算出 R。 表明:R 是定值,不随电压、电流的变化而变化。 四
7、、评估 师:通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是 什么原因造成的呢? 生:是灯泡的亮度。 师:对了,我们常说“一份光一份热” ,灯泡发光是由于灯丝不断产生和聚 集热量而引起的,聚集的热量越多,其温度越高,达到一定程度,便会热得发 光。 师:这说明,灯泡的亮度只是一种现象,它表明什么因素影响了灯丝的电 阻呢? 生:是温度。 师:对了,请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系?请同学 们分析数据表格,相互交流。 学生分析讨论。 生:温度越高,灯丝电阻越大。 师:对了,一般来说,金属导体的电阻随温度升高而增大。 五、交流与合作 1同学们了解到得到结论的方法有多种,不能拘泥于某一种解决问题的办 法与途径。 2实验的分析与论证要注意技巧,学会排查现象发生的原因。 3实验数据的填写要尊重实验的事实,不能妄加改动,随意设置。 六、板书设计 提出问题:如何知道小灯泡的电阻? 猜想:(学生自由发挥) 设计实验: 实验表格(学生板书) 次数 电压 U(V) 电流 I(A) 灯泡亮 度 电阻 R() 1 2 3 分析论证:影响灯丝电阻大小的因素可能是: 1电压;2电流;3电灯亮度。 结论:一般来说,金属的电阻随温度的升高而增大。 评估交流:(学生交流所感所想) 教师寄语:尊重实验事实,掌握科学方法,探索无止境