模块教学案(电学实验).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流模块教学案(电学实验).精品文档. 模块教学案模板理科模块名称模块教学案说明模块名称电学实验复习总体模块目标1 通过实验复习促使学生对初中电学的内容形成连贯和整体的认识；2 使学生进一步熟悉重要电学实验的目的、操作和方法，打牢基础；3 加深学生对实验操作过程和实验方法的理解，学会评价实验；4 使学生逐步学会解决电学实验问题的一般思路和方法。教学重点欧姆定律实验、测量电阻和测电功率实验的细节和方法讲解教学难点实验中的计算，实验设计问题的分析讲解主要内容编号每讲标题课程容量第一讲电学实验复习36节课第二讲第三讲 模块教学案模板理科一、 知识梳理一

2、、电路的组成与连接 1、观察手电筒电路目的：知道组成电路的“三要素”，电路工作需形成回路。 2、使两只小灯泡亮起来目的：理解串联和并联电路，认识电路的三种状态。 3、认识电流的概念用水流类比电流； 利用电流产生的效应研究电流的大小（如灯泡的亮灭，用电流表测电流大小）转换法 4、认识电压的概念用水压类比电压；用电压表测电压转换法5、探究串、并联电路电流和电压的特点 （1）目的？ （2）仪器？ （3）数据记录的表格设计？ （4）多次测量的操作：更换不同规格的灯泡后再次测量 多次测量的目的：寻找普遍规律，避免偶然性。 6、简单电路设计（1）如病房呼叫电路、门铃电路、指示灯电路、表决器电路、楼道灯电路

3、、家庭电路等等；（2）一般方法步骤：看目的和功能，看器材和条件，运用相关知识，设计实验方案（画草图），评价设计方案（拟运行），确定设计方案（设计图）。（注意利用开关的串、并联，巧妙使用局部短路） 二 、电阻、欧姆定律及其应用 1、尝试改变电路中电流大小金属丝 （1）目的：改变电流大小，引出“电阻”的定义； （2）方法：类比法、转换法、控制变量法 （3）操作过程？现象？ （4）评价：能否去掉电流表？能否去掉电灯？如果您是当时的科学家，你会给导体这种（能影响电流大小的）性质定义什么名称？2、探究影响电阻大小的因素（1）目的？ 怎样“显示”出电阻的大小？（2）方法：转换法，类比法，控制变量法（3）实

4、验装置（最少能用几根电阻丝？）（4）结论表述：电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。（条件是温度一定）（5）评价实验：能否由该实验做定量研究？如果要定量研究应怎么做？3、学习使用滑动变阻器仪器原理？接法？滑片的开始位置？4、探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（1）目的：研究电阻一定时，导体电流与电压的关系；研究电压一定时，导体电流与电阻的关系。（2）方法：控制变量法（控制什么？改变什么？怎样控制？）（3）在探究电流与电压的关系时，应保持电阻不变，通过改变导体两端的电压，观察电流随电压的变化情况。滑动变阻器的作用：保护电路和改变电阻两端的电压。数据表格设计？数据分析？I-U图像分析？结论

5、：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 模块教学案模板理科（4）在探究电流与电阻的关系时，应保持导体两端电压不变，通过改变导体的电阻（先变换电阻，后调节滑动变阻器阻值），观察电流随电阻的变化情况。滑动变阻器的作用：保护电路和保持电阻两端电压一定。数据表格设计？数据分析？I-R图像分析？结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）多次测量的目的：寻找普遍规律，避免偶然性（6）总的结论表述：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体电阻成反比。（公式？）（7）评价实验：滑动变阻器规格的选择依据？定值电阻的选择范围？电源电压大小？能否用电阻箱代替滑动变阻器？

6、 5 、测电阻（1）原理：I=U/R或R=U/I（2）一般方法：“伏安法”多次测量的目的：求平均值，减小误差；（实验表格设计？）（3）特殊方法：等效替代法（如“安阻法”、“伏阻法”、“滑动变阻器法”和“等效电阻法”）（4）评价实验：测灯泡电阻时灯泡电阻为什么变化？能求平均值吗？（5）应用：研究串联电路总电阻与各部分电阻的关系。三、电功、电功率和电热1、探究影响电流做功多少的因素（1）目的：研究电流做功与电压、电流和时间的关系；（2）方法：控制变量法，转化法（比较灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少）电流做功消耗电能转化为内能转化为光能2、测量小灯泡的电功率（1）原理：P=UI（2）目的

7、：测量小灯泡的实际功率和额定功率（3）方法：“伏安法”（4）器材选择：电表量程（电压表量程略大于灯泡的额定电压，电流表量程大于灯泡额定电流）；滑动变阻器的选择依据？（5）滑动变阻器作用：保护电路和改变灯泡两端电压；（6）操作步骤？测三组数据的目的：研究实际功率与实际电压，额定功率与额定电压的关系；（7）数据记录的表格设计？数据分析，I-U图像分析？实验结论？（8）评价实验：要不要计算平均功率？图像呈曲线说明了什么?与伏安法测小灯泡电阻比较的异同点？怎样用替代法测电功率？3、探究电流产生的热量与哪些因素有关？（1）目的：探究电流通过导体产生的热量与电流、导体电阻和通电时间的关系；（2）方法：控制

8、变量法，转换法：通过比较相同质量的煤油温度的变化量（或温度计示数的变化量）来比较电阻丝产生热量的多少；（3）实验装置的连接？操作过程？现象分析？结论？（4）滑动变阻器的作用：保护电路和改变电路中电流的大小；（5）评价实验：煤油的初温要相等吗？实验可以用水取代煤油吗？对温度计有什么要求？4、探究熔丝熔断的原因结论：短路 总功率过大 模块教学案模板理科四、电学常用实验仪器1、电流表 电压表 2、滑动变阻器 电阻箱仪表电流表电压表 电路符号表盘接线柱 0.6 3 3 15量程00.6A03A03V015V分度值0.02A0.1A0.1V0.5V使用方法相同点电流从表的正接线柱进，从负接线柱出所测电流

9、（电压）不超过量程不同点串联在电路中并联在电路中不能直接接在电源两极在量程范围内允许直接接在电源两极滑动变阻器电阻箱电路符号或相同点原理：通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻开始的阻值调到最大值不同点可连续改变电阻不连续的改变电阻不能直接读出阻值能直接读出阻值3、电能表作用：测电能（电功）；（注意读数和技术参数的含义）。4、测电笔作用：辨别火线和零线；（1）使用方法？(2) 检查故障（基本原则：“两线不发光是火线断；两线都发光是零线断。”）五、电学实验常见故障来源1、选材（仪器规格，电表量程）2、操作（开关，滑动变阻器的使用，电表的测量位置，接线和读数）3、元件（短路，断路）二、例题精讲知识点

10、1 串联和并联电路的特点例1、某初中的同学们在探究“并联电路中干路电流与支路电流有什么关系”时，小岩所在小组的同学选了两个“2.5V 0.3A”的小灯泡，按如图所示的电路做了两次实验，记录的数据如表一所示例1（表一）A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A 第一次测量0.280.280.56第二次测量0.260.260.52在对数据进行分析和论证时小岩认为该实验应有如下结论：并联电路中各支路电流都相等；干路电流与支路电流的关系为I干路=nI支路（n为支路条数）由于本组其他同学对小岩得出的结论有异议，于是他们又选用了一个“3.8V 0.3A”和一个“2.5V 0.3A”的小灯泡，重

11、新做了两次实验，得到的数据如表二所示 模块教学案模板理科（表二）A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A 第一次测量0.220.262.4第二次测量0.180.222.0（1） 分析表二数据，发现ICIA+IB，产生此现象的原因是 。（2）分析数据，如果你是组内成员你将如何评价小岩的观点？解析：本实验目的是探究“并联电路干路电流与支路电流的关系”，题中给出了实验所得的两组数据，一组是选择两个相同小灯泡得到的，另一组是选择两个不同小灯泡得到的。显然，第二组具有普遍性，第一组具有特殊性。通过分析数据，能认识到Ic=IA+IB。如果数据有问题，需分析是误差还是错误。很明显，表二中Ic电

12、流明显过大，属于记数错误。下一步考虑到读数时易发生的错误原因（量程选错，读错量程），结合电流表“00.6A”和“03A”两个量程成5倍关系，计算可知错误原因。本题解题方法是数据分析法。答案：读c点电流时误看成“03”量程读数。 小岩的观点只具有特殊性，他是在并联电路各支路电阻相同的情况下得出的。由表二知，一般情况下，支路电流不相等，I干路nI支。评析：此实验是串、并联电路电流、电压特点实验中的一种。虽然此类实验较简单，但它们包含了探究实验的所有要素。尤其体现了归纳结论的普遍性要求。从中也看到合理选择器材、熟悉器材和评价实验的重要。知识点2 影响电阻大小的因素例2、在温度一定的条件下，做“研究决

13、定导体电阻大小因素”的实验，下表给出了实验中所用到的导体的情况选A、D两根导线对比是为了研究导体的电阻大小与 的关系；要研究电阻大小与长度的关系，可选择的两根导体是 （填写导体代号）；要研究电阻的大小与横截面积的关系，可选择的两根导体是 （填写导体代号）。材料镍铬丝钨丝代号ABCDEF横截面积（mm2）1.21.20.81.21.20.8长度（m）1.50.51.51.50.51.5解析：本题要研究温度一定时，导体电阻大小与导体材料、长度和横截面积的关系。对于这种多因素问题，我们应该采取控制变量法。明确要控制什么，改变什么。通过表格数据分析，结合题目中的内容即可解决问题。解题可运用模拟实验操作

14、法和数据分析法。答案：导体材料；A、B（或D、E）；A、C（或D、F）评析：探究影响导体电阻大小的因素是采用控制变量法的典型实验。实验中研究某一因素对电阻大小的影响时，都相当于进行一项独立的实验，对应都能得出一条（有条件的）结论。总的结论可以写为导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关（条件已隐含在其中）。控制变量法是科学研究中的常用方法。在解决实验问题时，应保持控制变量的意识，考虑应保持不变的量（如电流、电压）是否控制。 模块教学案模板理科知识点3 电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）例3、某同学用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系。所用器材有：电压恒为

15、3V的电源，“09999”的电阻箱一只，“20、2A”的滑动变阻器一只，电流表，电压表各一个，开关和导线若干。表一和表二是该同学设计的数据记录表格。R2R1例3乙根据题意和表格中的数据，请你选择合适的电表量程，按电路图用笔画线代替导线完成实物图（乙）的连接。若要研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，应改变 的阻值大小，保持 的阻值大小不变（选填“R1”或“R2”）。做三次并记录数据。若要研究通过导体的电流与导体电阻的关系，先改变 ，后改变 （选填“R1”或“R2”）。做三次并记录数据。实验中，该同学控制电阻箱两端电压为1V。当他将电阻箱阻值调到20时，发现无法读取对应的电流表值。经检查，电路

16、连接无误且元件完好。该同学经过分析调整后，重新做了实验，并将数据记录在表一和表二中。分析表中数据，判断该同学采取了什么办法解决了上述问题： 。表一 表二次数U1/VI/A10.11.50.1520.2次数R1/I/A50.4100.2200.1解析：本实验目的是探究欧姆定律。此题用电阻箱取代了三个定值电阻，所以实验中只需调节电阻箱就相当于替换定值电阻。首先，按电路图连实物图的难点是选电表量程。方法是分别计算出电阻箱两端电压的最大值和电路中电流最大值。因电源电压为3V，所以选用电压表“3”接线柱。由表二可知，电路中出现的最大电流为3V/5=0.6A，应选电流表的“0.6”接线柱。实验操作过程采取

17、控制变量法，研究电流与电压关系时，应控制电阻不变，滑动变阻器作用是改变电阻两端电压。研究电流与电阻关系时，“替换”电阻后应调节滑动变阻器，以保持电阻两端电压一定。实验开始控制的电压为1V，这样滑动变阻器两端电压就为2V。根据串联分压规律，滑动变阻器阻值应为电阻箱阻值的2倍。当电阻箱阻值为20时，滑动变阻器阻值应调为40，超过了它的最大值20，所以电阻箱两端电压总大于1V（即达不到1V）。解决办法是换用大阻值滑动变阻器或提高电阻箱两端的控制电压。由表二可知，该同学是将控制电压调高为2V。本题解题方法有极端法，模拟实验操作法，分析数据法，规律应用法。答案：如图例3-1所示 R2,R1 、R1,R2

18、 、提高电阻箱两端的控制电压（或将电阻箱两端的电压提高为2V）图例3-1 模块教学案模板理科评析：欧姆定律是初中物理重点内容。此题主要考察了实物图连接，电表量程选择，实验操作步骤，串联电路中欧姆定律的应用（串联分压规律）知识。解题时需认真审题，注重细节，明确选择器材的目的和每项操作的目的，做到解答有根有据。另外，需要较熟练运用欧姆定律在串、并联电路中应用的知识。知识点4 测电阻（欧姆定律的应用） 例4、(2011无锡)用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图甲所示。PRX乙甲例4请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。正确连接电路后，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）。

19、测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I= A,根据实验数据可得Rx= 如果身边只有一只电流表或电压表，利用一个已知阻值为R0的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx。请仿照表中示例，设计测量Rx阻值的其他方法。实验电路图测量的物理量及Rx的表达式示例SRXR0将电流表与R0串联，测出通过R0的电流I0；将电流表与Rx串联，测出通过Rx的电流Ix；Rx=I0 R0/Ix你的设计方法解析：本题目的是测电阻。实验原理是R=U/I。开始，小华用一般的“伏安法”测量。连线时应注意滑动变阻器“一上一下”接。在闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻要最大，即滑片在下接

20、线点的远端。Rx=U/I=2.4V/0.5A=4.8。在只有一个电表时可利用一定值电阻，运用替代法测量电阻。示例用了“安阻法”：移动电流表位置，利用并联电压相等的特点并结合欧姆定律测出Rx。仿照示例可用“伏阻法”：移动电压表位置，利用串联电流相等的特点并结合欧姆定律求出x。本题解题方法是观察法、原理法、比较分析法、规律应用法。S答案：.如图甲所示 .左 .0.5，4.8 R0RX .设计的实验电路图如图乙所示 测量的物理量及Rx的表达式： .将电压表与R0并联，测出R0两端的电压U0。乙甲 .将电压表与Rx并联，测出Rx两端的电压Ux。 .Rx=UxR0/U0评析：本题分别考查了“伏安法”和“

21、替代法”测电阻的方法。知识内容包括；欧姆定律的公式I=U/R， 模块教学案模板理科滑动变阻器的使用，欧姆定律在串、并联电路中的具体应用等。题目对实验的设计方法与步骤表述也提出了较高要求。本实验的重点是理解替代法测电阻的原理，即当某个物理量无法直接测量时，可设法用另外某些物理量“替代”它。如当电流无法直接测得时，可利用定值电阻R0和其两端电压U0间接的表示电流I，即用“U0/R0”代替“I”。这种替代的方法也常用于测量电功率。例5、用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱 (符号为 )，s为单刀双掷开关，R。为滑动变阻器某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A.

22、 把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；B. 读出电阻箱的示数R;C. 把开关S接a点，调节滑片，使电流表指针在适当的位置，读出电流表的示数为I;D. 根据电路图，连接实物，将滑动变阻器和电阻箱的阻值都调至最大；（1） 上述步骤的合理顺序是_ (只需填写序号（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为 （3）该实验中滑动变阻器的作用是： ； (4) 本实验所采用的物理思想方法可称为_(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。RXaSbRR0乙甲例5解析：本题目的是用电阻箱和电流表测出未知电阻的阻值。实验中用一单刀双掷开关可以实现Rx和R分别与R0组成串联电路。从题中给

23、出的实验步骤中看到，两次调节后，电流表示数均为I，应该想到该同学采用了“等效替代法”测电阻。实验通过调节电阻箱的阻值，使之与被测电阻在相同条件下引起电路中的电流相等（“效果”相同），于是可用R的阻值“替代”Rx阻值。实验操作中应知道s接b后滑动变阻器阻值R0就不能再改变，否则即使电流表指在同一示数也只说明R+R0=Rx+R0（R0为滑动变阻器改变后的阻值）。如果多次改变滑动变阻器阻值，取合适的电流值，就可以进行多次测量求电阻的平均值。本题解题方法是分析法、模拟实验操作法。答案：.D、C、A、B .47 .保护电路，改变电流、多次实验、求平均值。（4）等效替代法RRX丙评析：本题要求我们注意等效

24、替代的条件，即“等效”（即在相同条件下效果相同）。本实验中的“等效”是电流相同，“相同条件”是所在电路不变，即滑动变阻器阻值不变。对实验进一步评价，会发现此实验的电路图与“安阻法”测电阻相似（如图丙）。可以看出只需将甲图中滑动变阻器阻值调为0（电路允许的情况下），将电阻箱调为一合适的“定值”电阻，甲图就成为丙图。请大家思考，如果不将甲图中的滑动变阻器阻值调为0，能否用此电路进行多次测量求平均值？例6、（2009安徽）常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律图甲是一个量程为03mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有

25、一定的电压因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表已知该电 模块教学案模板理科流表的电阻为Rg=10（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值？RRgRg（2）如图乙所示，若将这电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样AB之间（虚线框内）就相当于一个量程为03V的电压表（图丙），求串联的定值电阻R的大小BABA丙乙甲例6解析：本题目的是将小量程电流表改装成常用的电压表。思路是从题中获取有用信息。从“电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律”这句话可知，实际上通有电流的电流表两端存在一定电压，可由U=IR算出

26、。从“电流表G实际上也可以当作一个小量程电压表”这句话可知，表盘刻度的标值可以是电流值也可以是电压值（其根据是I与U成正比）。这样容易得出此电流表的最大电压Ug=IRg=310-3A10=0.03V。又由第问中叙述及图乙和图丙可知将电流表（即小量程“电压表”）改装成大量程电压表的方法是在电流表旁串联一定值电阻。其依据是串联分压规律：当电路中流过电流表所允许的最大电流时，电流表两端电压仍为Ug，其余“多出”的电压则由定值电阻“分担”了。这样，问题就变为“已知AB端电压为3V，Rg=10，电路中电流为3mA，求电阻R的值”的简单计算了。本题解题方法是知识迁移法、规律应用法。答案：.由I=U/R得U

27、g=IRg=310-3A10=0.03V 方法一：AB间总电阻RAB=UAB/I=3V/310-3A=1000 R=RABRg=100010=990 方法二：Ug= IRg=310-3A10=0.03V UR=UUg=3V0.03V=2.97V R= UR/I=2.97V/310-3A=990评析：这是一道知识迁移题，要求我们能将已有知识运用到新的知识上。电学实验里常见的迁移有：与新材料、新技术的迁移（如太阳能电池、电动车等），还有与高中知识或跨学科间的迁移（如电池内阻、函数图像等）。这就要求我们熟练掌握基本知识，关注生活，提升综合分析能力。本题属于与高中知识迁移题，由题目还可知，实际情况下电

28、流表、电压表都是有电阻的，将它们接入电路中相当于串联或并联了一个电阻，只是一般情况下这种影响不大，可以忽略。知识点5 电功、电功率、电热例7、为测量一只标有“6V ，0.4A”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图7-1所示的电路图现有实验器材为：电压表（量程03V，015V）一只电流表（量程00.6A，03A）一只，“10，2A”和“50，1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压恒为12V）一个，开关一只，导线若干。图7-2是他们连接的部分电路。（1）请你帮他们完成电路的连接（其它导线不要变动）；应选择的滑动变阻器规格是 ；图7-2图7-1 模块教学案模板理科（2）开关试触时，若发现电流表无示

29、数，电压表示数较大，其故障原因可能是 ；（3）故障排除后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是（4）实验中他们测出了三组数据，记录在下表中测三组数据的目的是 ；若第一次实验时电流表的示数如图7-3所示，请将此示数填入下表中。次数123U/V5.06.07.0I/A0.40.42亮度暗亮图7-3图7-4（5）试在图7-4的坐标中画出该实验的电流-电压图像（I-U图）；（6）你能通过表格数据或图像分析出什么规律（只要答出一个即可）解析：本实验目的是测量“6V，0.4A”小灯泡的实际功率和额定功率。实验原理是P=UI。纵观此题，从选材、连线、操作到数据记录，分析数

30、据，经历了该项实验的整个过程。所以可采取模拟实验操作法完成本题。选取电压表量程看灯泡额定电压，选取电流表量程看灯泡额定电流。选取滑动变阻器应考虑灯泡两端电压能否低于或略高于6V，可根据串联分压规律分析：电源电压为12V，若灯泡两端电压小于6V，则灯泡电阻应小于滑动变阻器阻值，已知灯泡电阻约为6V/0.4A=15,可知滑动变阻器阻值需大于15。电路故障应根据“串联电路电流为0断路电压示数较大确定灯泡处断路”的推断顺序判断。操作开始时滑动变阻器阻值应在最大，所以电路中电流很小，这时应调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端电压逐渐增大。测三组数据的目的就是该实验的目的。观察电表读数需注意量程和分度值。通过数

31、据画函数图像时，首先确定纵坐标和横坐标分别代表什么物理量，各坐标的分度值和原点的坐标值。然后在坐标系中用点标出每组数据对应的坐标。最后将这些点用平滑的曲线连接起来。通过实验现象和数据或图像分析并计算，可以归纳得到，随着灯泡两端电压增大，灯泡（实际）功率越大，灯泡越亮，灯泡电阻越大。解题方法：模拟实验操作法、推理法、规律应用法、分析数据法（分析图像法）、原理法、归纳法。答案： 如图7-5 所示， “50，1A” 灯泡处有断路 调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压逐渐增大。 分别测量小灯泡在不同（实际）电压下的实际功率。图7-5（或研究实际功率与实际电压；额定功率与额定电压的关系） 0.36 如图

32、7-6所示（6）随着（实际）电压的增大，小灯泡（实际）电功率增大（或亮度变亮或电阻变大）。图7-6评析：测量小灯泡功率实验因其可涵盖的电学基本知识广泛，所以成为考试中常考题型之一。解决此类实验题的要求是基本概念扎实，具有一定综合分析能力。解题过程中应关注细节（条件、图像、数据），注意各项操作的目的，每个推理或计算依据了什么知识，什么规律，做到解答有根据。 模块教学案模板理科知识点6 电路设计例8、如果利用一段足够长的电阻丝(这根电阻丝每厘米长的电阻为05)来安装一只调光小电灯，你准备怎么做?提供的灯泡为“6V36W”，电源电压为9V，要求：(1)设计一个电路，使灯泡既能正常发光，又能起调光作用

33、(通过计算加以说明，并画出电路图) (2)说说你的具体制作方案(在制作过程中，需要的其他器材可以自行选用)(3)如果将这样的调光方式用到家庭照明电路中，能否真正起到节能作用?请说说你的想法解析：本题目的是要利用电阻丝、灯泡和电源设计一只调光灯。由条件知道小灯泡额定电压为6V，电源电压为9V。灯泡不能直接接入电源，需要串联一只电阻。又要求电路具有调光功能，可以再串联一只滑动变阻器。但器材中没有滑动变阻器，联想到教材中“用铅笔芯制作变阻器”的实验，这里可以用电阻丝制作变阻器。方法是，将导线与电阻丝连接的一端接成活动端（作为滑片）。这样电路基本结构已经知道，下一步是计算串联的那段电阻的阻值。可根据欧

34、姆定律在串联电路中的应用（或直接应用串联分压原理）计算，然后由单位长度的电阻值算出电阻丝长度。而做“滑动变阻器”的那段电阻丝只要长度适当即可，无需计算阻值。至于此电路能否节能，可以从电路的总功率大小来考虑。解题方法：分析法、规律应用法。答案：、设计电路如图a所示。将电阻丝截取两段，R1起保护作用，R2起调光作用。当R2=0时，灯L与R1串联，它们两端的总电压U=9V。R2LR1方法一：图a R2取适当长度即可。方法二：由 得 由 得 以下同法一。、从电阻丝截取10cm长的一段作为保护电阻R1。 再从电阻丝截取适当的长度的一段做成“滑动变阻器R2”。使R2一端与R1相连，另一端与导线接成活动触点

35、。 使用时，当活动触点移到R2最左端时，灯泡正常工作；当活动触点向右移动时灯泡变暗。、根据P总=UI可知，由于电流变小，总功率变小，所以可以节能。评析：本题是将电阻、欧姆定律应用与电功率知识相结合的一道应用性实验设计题。对我们的综合分析能力要求较高。解题时，既要根据电路设计的基本思路方法分析，又要综合运用各种电学知识、规律计算。这类题综合性强，与实际生活联系紧密。这就要求我们平时学习时要将所学知识多与生活实际联系。 模块教学案模板理科总结：1、 电学实验常用研究方法：控制变量法 等效替代法 转换法 类比法2、 电学的原理性实验：测电阻（R=U/I） 测电功率（P=UI）3、 电学实验解题一般思

36、路：（1）看目的：明确题目要求，电路功能，选材目的，仪器作用，操作（步骤）目的，表格设计的目的等；（2）看细节：注意器材规格、数量，仪表量程、分度值，电流（电压）的限定范围，物理量的变化（谁变谁不变，谁先变谁后变，变大还是变小），数据的规律，图像中信息等；（3）找方法：结合相关知识、规律，采取适当的解题方法；（4）多评价：结合相关知识和经验，评价实验的方法是否适当，能否达到实验目的；评价器材的选择，步骤的编排，实验设计方案的科学性、可操作性、准确性；误差的分析，结论的表述等。4、电学实验一般解题方法：模拟实验操作法，分析法（数据分析，图像分析，信息分析），规律应用法（欧姆定律在串、并联电路中的

37、应用，电功率和欧姆定律综合应用等），原理法，推理归纳法。三、课堂练习1、如右图所示，在探究串联电路中的电压关系时小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V在表格中记录数据后下一步应该做的是： （ ）A整理器材结束实验B分析数据得出结论C换用不同规格的小灯泡再测出几组电压值第1题D换用电压表的另一量程再测出一组电压值2、如图2-1甲中AB和CD是长度不同、粗细相同的镍铬合金丝，乙图中PQ和EF是长度相同、粗细不同的镍铬合金丝。用图示的装置可以研究同种材料的导体电阻大小与什么因素有关，这种研究问题的方法叫 ；由图甲实验可以得出的结论是 ；由图乙实验

38、得出的结论是 。图2-1甲乙3、我们已进行过“科学探究：欧姆定律”（1）请你在方框中画出该实验的电路图乙甲图3-1 模块教学案模板理科（2）图3-1是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图像。其中表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是 图，在此探究过程中，滑动变阻器的作用是 ；表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是 图，在此探究过程中，滑动变阻器的作用是 （3）实验的结论是： 。4、 小明同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图4-1所示。图4-2图4-1（1）该实验的实验原理是 ；（2）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上大“”。若没有发现错误，闭合开关，会出

39、现 现象。在图中补画出正确的连线。（3）其他小组同学实验中还碰到以下情况，请你分析出这些情况的可能原因。a.连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如图4-2所示偏转。答： ；b.将最后一根导线连好后，马上看到灯泡发光。答： ；c.实验中无论怎样移动滑片，电流表、电压表示数及灯的亮度均无变化，其原因可能是： d.闭合开关后，发现电压表的示数近似等于电源电压值，可能原因是 ；e.闭合开关后，电压表没有示数，灯泡不亮，但电流表有示数，可能原因是 ；（4）改正错误的连接后，小明按正确的操作测得的数据如表1，则第一次测得的小灯泡电阻为 ；分析表1数据你还能概括出的结论是 ；从表1计算出3次小灯泡的电阻不相等，可能的原因是 。表1实验次数123电压U/V2.02.52.8电流I/A0.200.240.25（5）小华建议将3次实验测得的灯泡电阻的平均值记为小灯泡的电阻，你认为小华的建议是否合理？为什么？5、（2008南京）在探究“串联电路的总电阻与各串联电阻之间的关系”实验中，提供的器材有：定值电阻R1、R2和R3（阻值分别为2，3和6 ）、电源（电压恒定但准确值未知）、电流表和电压表各一只、开关和导线若干按要求完成以下内容：（1）图甲是根据实验目的选择器材后连接的部分电路，在图中用笔画线代替导线把电压表接入电路中