初三物理电阻教案(整理5篇)
初三物理电阻教案篇1
一、教材分析
1.教材的地位和作用
本单元是闭合电路欧姆定律的运用,既具有联系实际的意义,又能培养学生动手操作能力和分析能力。本单元的内容是本章知识的总结,教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会。
学生在初中做过“用电流表、电压表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,当然不能仅仅是操作的重复,要考虑电压表和电流表本身电阻给测量结果带来的误差。
2.教学目标
⑴知识目标:能说出伏安法测电阻的原理;理解伏安法测电阻的误差来源;会用伏安法测定给定电阻器的阻值。
⑵能力目标:进一步培养学生动手操作能力和分析能力。
3.教学重点、难点:伏安法测电阻的误差分析。
二、学生现状分析:
学生在初中阶段已学习了“用电流表、电压表测电阻”的实验,对本节课的学习提供了一定方便。
三、教学方法:
利用引导、启发、讨论、实验、分析、总结等综合教学方法,学生活动约占课时的`1/2,课堂气氛比较活跃。
本节课的教学设计注意教师为主导、学生为主体的教学思想,培养了学生的探索精神,让学生参与课堂教学讨论、误差分析、实验设计、动手实验等,有利于调动学生的积极性,在培养学生能力方面做了有益尝试。作为物理课,应体现以实验为主,从实验结果入手进行误差分析及电路的选择、思考与讨论,从而加深了对伏安法测电阻原理的理解。
四、教学媒体:
⑴投影仪和投影片;
⑵学生分组实验器材:安培表、伏特表、滑动变阻器、干电池若干、电阻、电键、导线若干。
五、教学过程:
(一)新课引入:通过复习、提问引入新课
电阻器是组成电路的主要元件,在各种电路中都要用到它,通常要知道其阻值的大小,那么,怎样才能知道其电阻的大小呢?(测量)
(二)新课教学:
1.通过复习、提问,引导学生自己总结出测电阻的方法、原理、所需器材,并设计出电路图。
问题1:利用什么方法可以测量电阻?
问题2:伏安法测电阻的原理?(个别提问)
问题3:需要什么器材;各器材有何作用?(个别提问)
问题4:请设计出一个电路图(学生练习,请两位学生在黑板上把图画出来)
2.电流表外接法及内接法的误差分析。
问题1:两种电路有何差别?(学生比较、回答)
问题2:两种方法测量电阻都存在误差(学生分组实验)
问题3:伏安法测电阻的误差分析
(引导学生分析得出:由于电压表的分流作用,电流表测出的电流比通过电阻R的'电流要大一些,所以采用电流表外接法测电阻计算出的电阻要比真实值小些;由于电流表的分压,电压表测出的电压比电阻R的两端的电压要大一些,故采用内接法所测电阻比真实值大一些。)
3.测量电路的正确选择。
在外接法中,由于R测=RRV/(R+RV)=R/(1+R/RV),可以知道,RV>>R时,R/RV→0,R测≈R;
在内接法中,由R测=R+RA,可知,当R>>RA时,R测=R。
(引导学生得出结论:要测量一个电阻,先得估计或粗测一下电阻的阻值,若Rx>>RA,可选内接法;若R< (三)反馈练习: [例1]已知电流表的内阻约为0.1欧姆,电压表内阻为10千欧,若待测电阻约为5欧,应采用何种测量方法。 [例2]用伏安法测定一个电阻,阻值约为10欧,额定功率为2瓦,可供选用的仪器设备有: 电源共有三种:干电池1节,其电动势为1.5V 蓄电池1组,其电动势为6.0V 【教学过程】 一、提出研究课题 布置实验预习时,提出以下研究课题: 1.回忆测定金属电阻率的原理是什么?需要测定哪些物理量,需要哪些器材,需要注意哪些问题。 2.现在要测定自来水的电阻率,能否借鉴测定金属电阻率的方法?如果能,考虑可采用哪些方法,需要哪些器材;如果不能,则困难在哪里,能否想办法解决。 3.考虑本实验过程中可能会发生哪些故障,应注意哪些问题,各实验器材、仪表的使用方法是否熟练掌握。 二、讨论实验方案 提出研究课题后,学生相互探讨,提出测自来水电阻率的主要困难在于它不像金属丝一样有固定形状,继而讨论解决的办法。学生一致认为用直玻璃管盛入自来水,使之成为水柱,即可解决问题。经进一步的讨论,学生提出多种实验方案,经教师适当地加以引导和归纳,得到较典型的两种实验方案。 方案一:伏安法 把自来水盛在长直玻璃管中,两端用橡皮塞堵住,并插入硬电极,将其接入电路,用伏安法测出水柱两端的电压u和通过的电流i,则据欧姆定律r=u/i可求出水柱电阻。用米尺测出水柱的实际长度l,用游标卡尺测出玻璃管的内径r,通过s=πr2算出s的大小,由公式r=ρl/s即可求出ρ值的大小。电路如图1所示,由于自来水电阻值很大,故电路采用内接法。 方案二:万用电表直接测量法 玻璃管中水柱的电阻也可用万用电表欧姆挡直接测出,其他步骤和方案一相同,电路如图2所示。 三、探索实验方法 由学生自由地选择方案,确定实验器材,分组实验。学生大致按以下实验步骤进行操作: ①用游标卡尺测出玻璃管的内径r; ②将玻璃管盛水,两端用橡皮塞堵住,用米尺测出水柱的实际长度l; ③在橡皮塞上插入硬电极,按事先设计的方案连接好电路,测出水柱的电阻r或一组u、i的值; ④改变水柱的实际长度,重做上述实验三次。 以上各步中所测得的数据均应填入事先设计的表格中,算出每组所测出的电阻率,取平均值。 学生在实验过程中出现了以下一些问题: ①选择方案一的实验组中绝大部分选择安培表作为电路中电流表使用,结果指针几乎不动,经研究讨论后,才陆续将安培表换作毫安表,实验结果较好。 ②算出结果后,各实验小组相互比较所测得的电阻率的数值,发现差别较大,其中最大的为84.36ω·m,最小的为68.23ω·m。教师提问:为什么会有如此大的差别?能否找出原因?学生仔细观察分析后,整理下列四种可能原因:一是偶然误差;二是各组所用仪表不准或不一致;三是各组所用自来水本身有差别;四是各组所采用的'电极形状大小与水柱接触面不同,电极插入水中的深度不同。进一步分析得出,最后一种原因可能是主要原因。教师建议:换用不同形状、大小的电极再做实验,并讨论采用怎样的电极最为合理。 ③几乎没有人注意到温度对电阻率的影响而主动提出对自来水温度的测定,教师建议:请同学们换用热水重做几组实验,看测量结果和冷水是否相同。这说明大家的实验步骤中忽略了什么? 四、撰写实验报告 实验结束后,教师指导学生撰写实验报告,实验报告包括以下几点: ①所设计实验的原理、实验条件; ②实验所用的器材及简单电路图; ③所设计实验的详细操作步骤; ④列出实验数据记录表格,算出实验结果,得出实验结论。 五、布置课外实验 ①若用金属管或橡胶管进行装水实验,对实验结果是否有影响? ②若在自来水中分别加入食盐、酒精或洗衣粉,其电阻率有变化吗? ③瓶装矿泉水、纯净水、蒸馏水、可口可乐等饮料的电阻率又是多少? 请同学们利用课外时间做一做。 教学目标 (一)知识目标 1、理解伏安法测电阻的原理。 2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。 3、理解两种方法的误差原因,并能在实际中作出选择。 4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理. (二)能力目标 1、通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。 2、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。 3、练习使用多用电表。 (三)情感目标 1、通过本课学生测量分析,器材选择判断,树立学生知识来源于实践,应用于实践的观点。 教学建议 1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了,但是初中时只要求学生掌握测量基本原理,不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因,也不需要学生掌握两种连接方法,而在高中阶段,本节重点是伏安法测电阻的两种接法,使学生知道在什么情况下应该用哪种接法,知道两种接法对测量值带来的不同测量结果,要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。 在新课讲解中可以首先复习电阻定义,引出测量电阻的思路,结合具体实际,提出两种测量方式,分析误差原因,总结适用条件,通过测量分析,进一步巩固。通过器材分析选择,培养学生解决实际问题能力。 学生活动展开时应该在教师的引导下,分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件,利用自行测量进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,器材选择判断能力,解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用,具有联系实际的意义,为学生提供运用知识分析和解决问题的`机会 2、教材要求了解欧姆表的原理,不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题. 通过对欧姆表原理的讲解,进一步加强学生使用欧姆表的能力,重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性,使学生分清欧姆表的各档位之间的转换,知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接,会对欧姆表进行读数和测量。 3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法,如果学生的程度较好,可以对进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外,还可以向学生介绍其他方法。比如替代法,补偿法,惠斯通电桥法,另有利用一个已知电阻和伏特表,一个已知电阻和安培表进行测量的方法。 一、教学目标 (一)知识与技能 知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。 (二)过程与方法 1.通过探究影响电阻大小的因素,进一步体会研究多个因素问题的方法。 2.学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。 (三)情感态度与价值观 1.在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度。 2.通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。 二、教学重难点 本节内容主要由两部分组成:认识电阻的概念和知道电阻的影响因素。电阻是电学的一个很重要的物理量,它是初中电学学习的核心之一。教学重点是电阻概念的建立,教学难点是通过实验说明决定电阻大小的因素有哪些。 三、教学策略 电阻概念的建立是重点,可以让学生观察生活中的导线,并提出为什么我们一般选择铜作为常见导线材料,然后将长度、粗细相同的电阻丝接入电路,观察小灯泡的亮度和电流表的示数,发现不同电阻丝在导电的同时,对电流有阻碍作用,从而得出电阻的概念。也可以将电流类比成水流,河道中的水流会因为河道的阻碍程度不同而不同,那么电荷在导体中定向移动时受到导体的`阻碍作用也会不同,进一步介绍电阻的概念、单位以及符号等。而在进行探究电阻影响因素教学时,教师可以给出一些常见物质的电阻,引导学生从中发现电阻的大小可能与材料、长度、横截面积有关,通过一些设问来引导学生设计实验方案: ①此实验需要用到什么物理方法? ②电阻的大小如何“显示”出来? ③该如何设计实验? ④需要用到哪些器材? 四、教学资源准备 电源,小灯泡一只,演示电流表一只,开关一个,金属丝若干,导线若干,废白炽灯的灯丝,酒精灯一个。 五、教学过程 《电阻》这一节知识内容不算太难,学生对电阻定律的认识关键在于实验,实验用到的主要方法是控制变量法。我上完课后,认真反思,记录下下列问题。 1、在课题的引入上,“为什么用铜铝做导线”,学生经过初中的学习回答这样的问题是很简单的,如果能进一步追问“铜做的导线是不是一定比铝做的导线电阻小?”这样在引入上可能更顺畅一些,与本节课的知识关联性更强一些。 2、学生在进行实验的时候,几乎全部的同学操作、动手能力还非常的薄弱,这方面主要还是因为条件限制和以前的不重视。实验室在此之前几乎没什么器材,现在多了一些,但能做的实验非常有限,所以今后应多做实验,并且希望能把以前本应该做而没有做的补上。 3、这节课的重点是电阻概念及其三个决定因素,在这方面的练习还不够。 4、为增强学生学习兴趣,应多展示一些电路板上电阻实物和图片,以及介绍人体电阻等等 新课标中指出:“物理教学应从学生实际出发,创设有助与学生自主学习的问题情境”。这节课利用不同导体(铜线和镍镉合金线)接入电路,导致小灯泡亮度不同的情境创设,激发学生学习兴趣,使学生产生好奇心,吸引学生注意力,把学生带入问题情境,引起学生思考“为什么不同导体(铜线和镍镉合金线)接入电路,灯亮不同?”从而指导学生阅读,从导电性和对电流的阻碍两方面分析原因,帮助学生理解电阻的概念,对学生掌握电阻理解其含义起到了非常重要的作用。 本节课对控制变量法及转换法,类比法等科学方法进行了很好的的渗透,通过探究影响电阻大小的因素,学生掌握了控制变量的基本方法通过用小灯泡亮度体现电阻的大小使学生对转换法有了进一步认识,电阻概念是很抽象的一个知识,直接用教材知识下定义学生很难明白,不利于后面相关知识的学习。通过汽车走不同路面阻碍不同与电阻类比,更好的帮助学生理解电阻的含义。 物理学是一门以实验为基础的学科。然而物理教材中的学生实验都是按给定的器材,老师讲解规定的操作方法,然后学生实施操作得出一些验证性结论。实验方法、实验思路千篇一律。这样对学生的实验设计能力和创造性思维能力得不到培养,不利于学生今后的发展。基于上述现状,我设想改变传统的实验教学,探索一种以实验为中心的探究教学法,即在教师给定一个实验目的基础上,让学生自己确定实验原理,选择实验器材,设计实验过程,教师适时引导、点拨,学生主动发现探究,让学生通过自己的实验去发现规律,掌握知识,从而培养学生的探索精神和创造力,实现以“应试教育”向“素质教育”的转轨。 教学案例主题 我对这种探究教学法作了初步尝试,收到了较好的效果。现把这种教学法以《电阻的测量》为例,向大家展示这种实验教学的具体实施过程。 教学案例事件 在学生掌握了伏安法测电阻的知识基础上,我提出实验问题:现有如下实验器材:电流表、电压表、电源、电阻箱、变阻器、单刀双掷开关、导线。请你在上述主要实验器材(还可自选其他器材)基础上,设计一个物理实验,测出一被测电阻的阻值,并画出你的实验电路,下节到实验室进行测量。 提出问题的结果,激发了学生学习的热情,产生很好的学习效果。课下拿给我看的方案有十几种,对于较好,有代表性的方案,进行集中,做到心中有数。 教学案例问题解决 一、情景,新课引入 利用多媒体投影出示伏安法测电阻的两种电路,然后复习《伏安法测电阻》,自然引入这节课的实验目的。 二、延展情景,在实验教学中,进行交流,探讨。 教师:“这节课由同学们自己当一回老师,把你课下设计好的实验方案拿到前面,利用多媒体展示台,给大家进行讲解。” [反思:通常实验,老师讲解,学生验证。而这节课,我把课堂还给了他们,让他们当上了主角,同学们的积极性都很高,既想让大家看到自己设计的电路,又想看看别人的方法,所以都争着到前面展示台上讲解。这样不仅调动了学生的'积极性,还激发了学生学习的欲望。] 比较典型的方案有如下几种: 1、学生一设计电路 教师评价:等效法的思想,方法比较简单,未知电阻可由电阻箱直接读出。老师的肯定鼓励了学生,学生积极性很高。 2、学生二设计电路 教师评价:半偏法,我指出它的局限性,我们实验桌上最大输出电压只有16伏,而这种方法要求R2>>Rx,所以电路中电流很小,电流表示数几乎为零,即使实验条件允许,测量结果也是Rx与电流表串联的`电阻,Rx较小,所以误差较大。不宜采用。但思路不错。 3、学生三设计电路 该生讲解他的电路之前,先指出了第一种方法的缺点:在实验室条件下,不能测大电阻,适合测小电阻。而他的电路适合测大电阻。教师肯定,给予表扬。 4、学生四设计电路 5、学生五设计电路 教师评价:列方程求解的方法,也可以。适时引导,这两种方法都存在着一个问题,话未落,学生抢答:“它的方程里忽略了电源内阻,如果考虑内阻就不能解出 未知电阻,我有一个更好的方法,不论是否考虑电源内阻都不影响结果”。 6、学生六设计电路 教师评价:是否考虑内阻都不影响测得电阻,这个方案是老师没想到的,方法简单直观,很好。(学生反应热烈,鼓掌) 7、学生七设计电路 教师评价:类似第二种方法,但它的优点是选择了一块电压表,克服了用电流表示数太小的问题,并且也不用计算,方法简单。 图1、图3、图4、图5、图6、图7的设计者把电路图画在黑板上。 [反思:新课标所关注的是每一个学生在情感体验、态度、思维等多方面的进步和发展,课本上实验基本上是由老师讲解,学生操作,得出一些验证性结论,忽视了学生的主体性和思维的发散性,埋没了学生的创新意识。这节课主要由学生的讲解,老师简单评价,适时引导学生在自主探索中亲自发现知识。使学生在交流过程中拓展了思维,使学生学会多角度地分析物理问题和现象.] 三、学生实验,老师巡回指导。 学生按照自己的方案进行实验,每一小组都发给一个已知电阻和两个未知电阻,(一个大电阻一个小电阻)以便做对比分析误差。老师巡回指导,对实验过程中出现的问题,老师及时与学生进行探讨,寻找解决问题的关键,使实验得以顺利完成. 四、实验完成后,分组进行实验误差分析、总结。 (略) 五、教师总结 (略)初三物理电阻教案篇2
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