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/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
学习目标 1.物理观念：理解灯泡灯丝电阻随温度升高而增大的特性，深化对 “电阻是导体自身属性，但受温度影响”的认识。 2.科学思维：能根据实验数据和U I图像，推理分析灯丝电阻与温度的关系，培养逻辑推理与归纳概括能力。 3.科学探究：独立完成 “测量灯泡电阻” 的实验，能规范操作仪器、记录数据，并分析实验误差与异常现象。 4.科学态度与责任：在实验中养成严谨、实事求是的态度，体会 “从实验现象到科学结论” 的探究价值。
学习重点 用伏安法测量灯泡电阻的实验操作，以及从实验数据、U I图像中分析灯丝电阻随温度变化的规律。
学习难点 理解“灯丝电阻随温度升高而增大”的本质原因，以及滑动变阻器在实验中“改变电压实现多次测量”的作用与电路安全保护的关联。
【课前预习】
一、实验原理与器材
1.测量灯泡电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式：R= U/I，需要用______测量灯泡两端的电压，用______测量通过灯泡的电流。
2.实验器材除了灯泡（2.5 V 0.3 A）、开关、导线外，还需要______、______、______以及电源（干电池 2 节）。
二、滑动变阻器的作用
3. 实验中滑动变阻器的作用：一是______，保护电路；二是通过改变自身接入电路的电阻，______，从而实现多次测量。
4. 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______的位置。
三、实验过程与现象
5. 实验时，应分别测量灯泡两端电压______2.5 V、2.5 V、2.5 V 时的电压值、电流值，并观察记录。
6. 灯泡由暗变亮的过程中，灯丝的______逐渐升高，这会导致灯丝的电阻，说明灯丝的电阻与______有关。
四、数据与图像分析
7. 若某定值电阻的U I图像是过原点的直线，说明其电阻______；而灯泡的U I图像是曲线，是因为______。
8. 测量电阻的其他方法：若缺少电流表，可利用一只电压表和一只______来测量未知电阻。
【课中研学】
1. 灯泡的电阻是固定不变的吗？请你用伏安法探究。
2. 设计探究的实验电路图，并确定实验器材、实验表格、实验步骤。
（1）实验器材：灯座带灯泡（2.5V0.3A）1套、开关1只、电压表1只、滑动变阻器1只、电流表1只、干电池2节、电池盒2个、导线若干。
（2）实验步骤：①按电路图连接电路；②进行实验。
③分别测量并用表格记录灯泡两端电压低于2.5V、等于2.5V、略高于2.5V时的电压值和对应的电流值。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
灯泡亮度
（3）处理数据：根据欧姆定律计算灯泡的电阻，分析实验数据，对实验结论作出解释。
①思考：根据灯泡铭牌计算的电阻值和实验结果存在差异，造成差异的原因可能是什么？
（4）整理器材：测量实验完毕，断开开关，拆去电源和其他元件，放回实验仪器准备区。
3. 思考：测定值电阻和小灯泡电阻的实验中，有何不同点？
【课堂总结】
【分层作业】
（巩固性作业）
一、填空题
1. 测量灯泡电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式______。
2.实验中，电流表应______（选填 “串联” 或 “并联”）在电路中，电压表应______（选填 “串联” 或 “并联”）在灯泡两端。
3.为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______（选填 “最大阻值” 或 “最小阻值”）处。
4.实验中滑动变阻器的作用是保护电路和______。
5.当灯泡两端电压低于其额定电压 2.5V 时，灯丝的温度______（选填 “低于”“等于” 或 “高于”）额定温度，此时灯丝电阻______（选填 “小于”“等于” 或 “大于”）额定电阻。
二、选择题
6. 下列关于测量灯泡电阻实验的说法，正确的是（ ）
A. 实验中多次测量是为了减小误差
B. 灯丝的电阻是固定不变的
C. 可以用多次测量的电阻平均值作为灯丝的电阻
D. 实验中需要测量灯泡在不同电压下的电阻
7.闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，可能的原因是（ ）
A. 灯泡断路
B. 灯泡短路
C. 滑动变阻器断路
D. 电流表断路
8.实验中，当灯泡由暗变亮时，灯丝的电阻将（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定
9.某同学测量灯泡电阻时，记录的电压和电流数据如下表，其中合理的是（ ）
实验次数 电压 / V 电流 / A
1 0.5 0.1
2 1.0 0.2
3 2.5 0.3
A. 第 1 次
B. 第 2 次
C. 第 3 次
D. 三次都合理
10.实验中，若将灯泡换成定值电阻，多次测量的目的是（ ）
A. 探究电阻与温度的关系
B. 减小实验误差
C. 探究电流与电压的关系
D. 以上都对
（拓展性作业）
11．如图所示是灯泡的电压—电流图像，由图像可知，灯丝的电阻（ ）
A. 随电压增大而增大
B. 随电压增大而减小
C. 不随电压变化
D. 先增大后减小
12.实验中，某同学发现灯泡两端电压为 2.5V 时，电流为 0.3A，计算出电阻约为 8.3Ω；当电压为 1.0V 时，电流为 0.2A，电阻为 5Ω。造成电阻不同的原因是（ ）
A. 实验误差
B. 灯丝温度不同
C. 电压表读数错误
D. 电流表读数错误
13.若实验中滑动变阻器的最大阻值为 20Ω，电源电压为 3V，灯泡的额定电压为 2.5V，为了测量灯泡的额定功率，滑动变阻器接入电路的最小阻值约为（ ）
A. 0Ω
B. 2Ω
C. 5Ω
D. 20Ω
14.下列关于多用电表的说法，错误的是（ ）
A. 多用电表可以测量电流、电压和电阻
B. 使用多用电表测电阻时，需要先进行欧姆调零
C. 多用电表测电阻时，红表笔接的是内部电源的正极
D. 多用电表的不同挡位有不同的量程
（探究性作业）
选做题：
三、综合题
15．太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的I－U特性。所用的器材包括，太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 （选填“a”或“b”）；
(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I－U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻 （选填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为 Ω；
(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其总电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电压为 V；
(4)如图所示，太阳能电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，太阳能电池板就像“向日葵”一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究“影响太阳能电池产生电流大小的因素”，他们用材料相同、面积分别为S和S'的“电池板”进行实验，并改变“电池板”与光线的夹角，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。请根据实验现象及相关条件归纳得出初步结论。
①分析比较图（a）与（b）可得： ；
②分析比较图 可得：材料、与面积相同的电池板，与阳光的夹角越大，产生的电流越大；
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③根据实验结论可知，太阳能电池帆板安装“向日器”，是为了自动改变太阳能电池板的角度，尽量使 。试卷第7页，共7页
试卷第4页，共7页
参考答案
【课前预习】
1. 电压表；电流表
2.电压表；电流表；滑动变阻器
3.闭合开关前将滑片移至最大阻值处；改变灯泡两端的电压和电路中的电流
4.最大阻值
5.低于；等于；略高于；灯泡亮度
6.温度；增大；温度
7.恒定不变；灯丝电阻随温度升高而增大
8.定值电阻
【作业布置】
1.R= U/I
2.串联；并联
3.最大阻值
4.改变灯泡两端的电压（或改变电路中的电流）
5.低于；小于
6.D
7.B
8.A
9.D
10.B
11.A
12.B
13.B（解析：灯泡正常发光时，U L=2.5V、I=0.3A，滑动变阻器两端电压U R=3V 2.5V=0.5V，则滑动变阻器最小阻值R=U R/I= 0.5V/0.3A≈1.7Ω，接近 2Ω，故选 B）
14.C（解析：多用电表测电阻时，红表笔接内部电源负极，黑表笔接正极，故 C 错误）
A（解析：A 中定值电阻与灯泡串联，电压表测灯泡电压
15. (1)a
(2) 很大 1000
(3)2.80
(4) 材料、与阳光的夹角相同的电池板，面积越大，产生的电流越大 （a）与（c） 太阳光垂直照射电池板
解析：（1）由图乙可知，电压和电流需从零开始测起，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，应选图a所示实验电路。
（2）[1]由得电阻阻值，由图乙可知，电压小于2.00V时，电流I很小，所以太阳能电池的电阻很大。
[2]由图乙可知，当电压为2.80V时，电流I=2.80×10-3A，电阻
（3）由图丙可知，图象与纵坐标的交点为电源的电压，故该电池板作为电源时的电压为2.80V。
（4）[1]分析比较图（a）与（b）可知，电池板的材料、与阳光夹角相同，（b）的面积大，电流表的示数大，即产生的电流大，故可以得出结论：材料、与阳光夹角相同的电池板，面积越大，产生的电流越大。
[2]②分析比较图（a）与（c）可知，电池板的材料、面积相同，（a）与阳光的夹角大，电流表的示数大，即产生的电流大，故可以得出结论：材料、面积相同的电池板，与阳光夹角越大，产生的电流越大。
[3]根据实验结论可知，太阳能电池帆板安装“向日器”，是为了自动改变太阳能电池板的角度，使电池板与阳光的夹角最大，所以尽量使太阳光垂直照射电池板。
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