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1、第五节测量导体的电阻北京市丰台区卢沟桥中学卫雁一、指导思想和理论依据物理是一门注重实验的自然科学基础课程。实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径。初中阶段不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识等方面的培养。在教学实践中，利用特殊方法测电阻的设计性实验是对伏安法测电阻实验的必要补充和拓展，了解并掌握几种电阻测量的新思路和新方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻，帮助学生开阔思路。尤其是在缺少电流表或电压表的情况下，更利于激发学生的探究兴趣、培养创新意识、体验成功的快乐。同时，电阻的测量也是高中物理电学
2、中的重点实验，因此本节课也可以为高中学习做好铺垫。二、教学背景分析1.教学内容分析本节内容安排在伏安法测电阻之后。伏安法测电阻是一项重要的物理实验，因为它既涉及学生对相关重要物理概念（如欧姆定律）的正确理解，又涉及对学生实验操作能力的培养。而多种方法测电阻的实验设计及实验操作，是对学生灵活运用知识、实验设计、实验操作等各项能力的提升和挑战。因此，怎样让学生理解实验设计思路、完善实验设计、做好实验、体验成功，真正掌握实验所包含的物理要领和实验技能，就成为本节课的关键。2.学生情况分析学生通过之前电路、电流、电压、电阻及欧姆定律的学习，初步掌握了连接电路和分析电路的方法，能通过探究学习解决相关问题
3、。在学习过程中，了解了多个物理量的测量方法，如长度、体积、密度、浮力等。对于电阻的测量，学生自然不会仅满足于伏安法，而是渴望了解更多的测量方法。三、教学目标1.知识与技能在巩固伏安法测电阻的基础上，掌握多种方法测电阻，应用欧姆定律及电路特点进行公式推导。2.过程与方法通过小组交流、实验操作，培养学生的动手实验能力、独立思考能力、总结归纳能力。通过资料查找培养学生多渠道获取信息的能力。3.情感、态度与价值观培养学生实事求是的科学态度和良好的团队合作意识，体验成功的喜悦，培养热爱科学实验的情趣。四、教学重点和难点1.教学重点引导学生间的交流和表达；推导多种测量电阻的方法。2.教学难点推导多种测量电
4、阻的方法。五、 教学流程六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图复习回顾1.我们利用这个电路做过哪些探究实验？2.伏安法测电阻的原理是什么？学生思考回答：1.研究电流与电压的关系；研究电流与电阻的关系；伏安法测电阻。2.欧姆定律。使学生在同一个电路中，采用不同的研究方法，可以得到多个结论，开拓学生思维。巩固伏安法测电阻。创设情境回顾课前作业教师展示实验器材：在利用伏安法测量电阻时，某小组发现缺少电压表，认为实验无法进行。我提供三种添加器材的方案供大家选择，请试着设计出在没有电压表的情况下测量Rx的电路。（课前布置给学生的开放性作业）原有器材（可选择使用）：电源、开关、导线、一个电流表、滑动
5、变阻器、待测电阻Rx。可添加器材：方案一：电流表、已知阻值的定值电阻R0。方案二：已知阻值的定值电阻R0。方案三：电阻箱。如何利用上述器材设计电路？重新审视自己的方案。创设情境，引起学生的共鸣及思考，在缺少实验器材时积极寻找解决途径。布置作业要求学生提前思考，充分调动学生的积极主动性。培养学生多渠道获取信息的能力。小组交流讨论教师列出小组交流提纲：一、课前准备1.在设计方案的过程中，你遇到了什么困难？你是怎么解决的？（独立思考解决、和同学交流、查书籍资料、上网查询等）2.如果没有解决，请在组内寻求帮助。二、交流介绍1.电路设计。2.实验中需要测量的物理量。3.待测电阻Rx的表达式。三、确定方案
6、（电路图）四人小组交流讨论、评估。培养学生实事求是的科学态度和良好的团队合作意识。成果展示引导、聆听、指导。各小组展示推选出的设计电路，说出实验步骤、需要测量的物理量及Rx的表达式。其他小组做出评价。培养学生独立思考能力、总结归纳能力及语言表达能力。教师评价及总结归纳一、双安法关键：1.两个电流表的示数，分别代表哪部分的电流？2.用R的电阻及电流表示数表示Rx两端的电压。提出问题：可以再减少一个电流表吗？引出只用一个电流表测量电阻的方案。二、单安法三、串联短接法问题：1.在S1闭合的情况下，闭合S2前后，电路中的电流表示数是否会发生变化？2.闭合S2前后，电流表的示数分别代表什么？3.如何用已
7、知量和测量量得出Rx？关键：利用开关的断开和闭合，使电路处于两种不同的状态，从而使电流表有两个不同的示数，再利用欧姆定律和电路特点间接求出未知电阻的阻值。四、替代法利用曹冲称象的故事进行类比。Rx大象、只闭合S1大象上船、调节滑片后读出电流I在水面处刻记号、R电阻箱石块、只闭合S2调电阻箱加石块、直到电流仍为I水面到记号处，此过程中滑片位置不动船上负责做记号的人不能换。思考：两种双安法有什么不同？写出每一种方法中Rx的表达式。学生对两个电流表逐个分析，发现必须保留干路的电流表，否则只能测出某支路的一个电流，无法推导Rx的阻值。注意开关引起的电路变化，指出电流表在每种情况下的测量对象。观察电路，
8、分析两种情况下的等效电路。学习利用两种情况下电压相等列出方程。回忆曹冲称象的故事。体会替代法的使用（效果相同才可替代）。掌握多种方法测量电阻，应用欧姆定律及电路特点进行公式推导。等效电路的分析是电学计算的基础。提高学生的数学解题能力。用“曹冲称象”故事中的要素类比电路中的元件和测量过程，易于理解，同时也使学生体会到看似不同的事件中的相通之处。分组实验选取两种典型方案分组进行实验，统一规范实验要求。教师巡视、指导。学生分组实验。实验完成的小组揭开遮住待测电阻阻值的胶条，看看与自己测得的阻值是否相同，体验成功快乐。体验成功的喜悦，培养学生实事求是的科学态度和热爱科学实验的情趣。七、学习效果评价设计
9、1.评价内容(1)学生在课上注意力是否集中。(2)对问题和实验的感兴趣程度。(3)设计探究方案的积极程度。(4)进行探究的积极程度。(5)处理实验数据的合理程度。(6)应用知识解答问题的正确率。2.评价量规评价项目优良中得分学生在课上注意力是否集中（5）5分3分1分注意力非常集中注意力比较集中注意力不够集中对问题和实验的感兴趣程度（5）5分3分1分非常感兴趣比较感兴趣几乎不感兴趣设计探究方案的积极程度（5）5分3分1分积极参与比较积极不愿参与进行探究的积极程度（5）5分3分1分积极参与比较积极不愿参与处理实验数据的合理程度（5）5分3分1分非常正确比较合理不太合理应用知识解答问题的正确率（5）
10、5分3分1分解答完全正确解答大部分正确解答基本不正确总分八、教学设计的特点本教学设计采用多种方式落实三维教学目标：精心设置情境及课前的开放性作业，引导学生完善设计，实验验证，体验学以致用的成功喜悦。在教学过程中，通过一系列问题引导和任务驱动，让学生在教师引导下，真正成为学习的主体。本节课的主要特点表现如下：(1)注重创设物理学习情境。实验小组缺少电流表(或电压表)，请学生思考如何测量电阻，激发学生的好奇心和学习斗志。(2)落实学生的主体地位，促进学生学习方式的转变。在课前布置开放性作业，鼓励多渠道寻求解决办法，激发学生的学习兴趣和探究欲望，拓宽学生的学习空间，使课上课下呼应，充分发挥学生的主观能动性。课上的交流讨论、评比发言使学生在互动中完善自己的实验方案，取长补短，学会从合作交流中受益。(3)总结各种测电阻的方法时善于抓住关键，用学生易于理解的方式表达，如用曹冲称象的故事类比“替代法”，形象生动，事半功倍。本节课容量大、活动多，需要控制好每个环节的时间，才能做到收放自如；在学生交流时，需注意观察他们的讨论情况，适当加以引导。