《伏安法實驗》教學設計
伏安法測電阻延續(xù)了歐姆定律的內容，教學主體內容就是利用電壓表與電流表將小燈泡與定值電阻的電阻值測算出來，通過實驗總結鎢絲電阻的變化規(guī)律，確定鎢絲電阻變化會受何種因素的影響，并探究它們之間的關系.教學過程更加重視學生探究性學習能力的培養(yǎng).
一、伏安法測電阻實驗教學的教學目標
本課程的知識目標在于：第一，對伏安法測電阻的原理加以理解；第二，了解伏安法測電阻的內接方法與外接方法；第三，理解兩種方法存在誤差的原因，在實際操作中可以做出正確的選擇.能力目標定位：通過課程學習提高學生分析問題的能力，培養(yǎng)他們細心操作與認真觀察的學習習慣.教學重點是伏安法測量電阻的誤差分析.教學方法采用引導法、講解法、分析法以及問題探索式教學方法.
二、教學設計
1．復習引入
電路中的電阻器是必不可少的主要元件，要了解阻值的大小就要利用各種測量方法.本節(jié)課學習一種新的測量電阻的方法，即伏安法測量電阻.首先展示定值電阻與小燈泡等實驗用品，提出問題：測量電阻需要知道的物理量為燈泡兩端的電壓以及通過燈泡的電流，測量工具為電壓表與電流表，并引出實驗原理，即歐姆定律，引導學生求出實驗的依據(jù)原理，即R=U/I，使得實驗更有針對性.
2．實驗過程
�。�1）設計電路
通過復習舊知識可以得出，通常測量電阻的基本原理即為歐姆定律，引導學生嘗試將測量定值電阻與小燈泡電阻的實驗電路圖畫出來.教師對學生所設計的電路圖要進行巡視輔導與檢查，并引導他們對自己所設計的電路圖進行討論，討論其合理性，是否可以將燈泡的電阻值測量出來.提出問題：假如小燈泡的工作狀態(tài)不同，如何測量其電阻值，并且說出電路圖的改進方法，即需要把一個滑動變阻器串聯(lián)在電路中，從而燈泡兩端的電壓以及通過燈泡的電流值就會發(fā)生改變，最終可以測量出不同工作狀態(tài)下小燈泡的電阻值.要求學生將改進后的實驗電路圖畫出來.因為電壓表也稱為伏特表，而電流表也稱為安培表，因此本課程介紹的這種利用電壓表與電流表實現(xiàn)電阻值測量的方法也就伏安法.
�。�2）實驗步驟
第一步，先按照電路圖擺放好實驗器材.
第二步，根據(jù)電路圖將電路正確連接起來.在連接實驗電路過程中需要注意幾點：首先，連接電路的過程中要斷開開關；其次，選擇量程適用的電壓表與電流表，并注意不要弄反“+”、“－”接線柱；再次，滑動變阻器的連接方法為“一上一下”，滑片在閉合開關前要處于阻值最大的位置，并思考線路中滑動變阻器的`實際作用.
第三步，對定值電阻的阻值進行測量，經(jīng)過檢查后將開關閉合，緩慢移動變阻器的滑片，將三組數(shù)據(jù)分別記錄下來：U（V）、I（A）以及R（Ω），最后算出R的平均值，經(jīng)過多次測量算出平均值將誤差降至最低.需要注意的是，因為在不同的工作狀態(tài)下電阻的阻值存在差異，所以在某種狀態(tài)下的電阻可以利用多次測量取平均數(shù)的方法來減少測量誤差.采用多次測量取平均數(shù)的方法需要一個前提條件，即測量電阻在同一狀態(tài)下的電阻值.
第四步，測量小燈泡的電阻.在測量前使得燈光泡處于三種不同的狀態(tài)，即暗紅——燈泡兩端的電壓為1V，微弱發(fā)光——燈泡兩端的電壓為1.5V，正常發(fā)光——燈泡兩端的電壓為2.5V，然后分別測量各種狀態(tài)下小燈泡的電壓值與電流值，并且在實驗時可以將手放在燈泡下，感受小燈泡處于不同狀態(tài)時的溫度：燈絲的溫度越高，電阻的值也就越大.
第五步，計算出在不同亮度狀態(tài)下小燈泡燈絲的電阻值，找出其中的規(guī)律，并討論是否有必要求取電阻的平均值.
在實驗過程中教師要注意巡視輔導，注意學生的實驗細節(jié)，如學生連接電路的方法是否正確，為了便于分析實驗結論，還要注意在允許的范圍內將三組實驗數(shù)據(jù)的差距盡量拉大，還要注意不要由于電流過大損壞實驗器材.
（3）分析與論證
引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，并對實驗過程中所記錄的表格進行交流與分析，討論以下幾個問題：測量定值電阻的阻值時，三次測量結果存在一定的差別，這是由于誤差造成的；測量小燈泡的電阻時三次的測量結果也各不相同，這是由于電阻會受到溫度的影響等.最后教師對本節(jié)課程做總結：通過本次課程學習，學生掌握了伏安法測電阻值的方法，了解了其原理為歐姆定律的變形，可以準確分析出伏安法測電阻過程中所產(chǎn)生的誤差：如果采用電壓表后接法，按照R=UI，則真實值要高于測量值；如果采用電壓表前接法，則真實值就低于測量值.
總之，伏安法測電阻實驗教學的側重點是關注實驗探究的過程，所以教師要深入分析教材，引導學生探究性學生，將新課程改革的理念踐行在教學活動中
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