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14.3 欧姆定律的应用教学设计
课程标准 本节要点
用电流表和电压表测量电阻。 1.会使用电流表和电压表测电阻。(重点) 2.了解灯丝的伏安特性。(重难点) 3.体会到短路的危害。
一、教学目标
1. 物理观念
（1）学会用“伏安法”测量电阻；
（2）应用欧姆定律分析“短路的危害”等实际问题；
2. 科学思维
根据欧姆定律设计实验，领会用电流表和电压表测量电阻(伏安法）的基本思想。
3.科学探究
用估安法测算小灯泡工作时的电阻，通过分析实验数据，发现灯丝的电阻随温度变化的特点；
通过测算体会短路的危害；
4.科学态度与责任
通过应用所学规律分析、 解决实际问题， 感受科学知识与社会生活的联系。
二、重点难点
教学重点：用伏安法测量小灯泡工作时的电阻。
教学难点：伏安法测量电阻时根据电路图进行实物接线，并能排除接线过程中出现的故障。
三、教学方法
实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。
四、教学准备
多媒体课件、干电池、开关、导线、滑动变阻器、灯泡、电流表、电压表、电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据采集器、数据线、计算机（含SWR数字化实验软件）等。
五、教学过程
导入新课
【引导设疑】引导学生思考：
这是一个小灯泡，我们怎么知道它的电阻大小呢？能不能通过我们前面的学习知识，设计一个实验测量出它的电阻？
【交流总结】只要测出它两端的电压和通过它的电流，利用欧姆定律的变形式 就可以计算出它的电阻。
【教师提问】那么怎样测量电压和电流呢？
【交流总结】用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流。
【教师点拨】教师结合学生的回答小结：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，再用欧姆定律就能计算出灯泡的电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法，这是欧姆定律的一种应用。由此引入新课。
新课教学
一、活动1：测量小灯泡工作时的电阻
1.实验原理
师生共同分析找出实验原理
（欧姆定律）
2.电路图设计
【教师点拨】根据这个实验原理，要将电压表与小灯泡并联测出电压，将电流表与小灯泡串联测出电流，设计出如下电路图：
【教师设疑】为了测量小灯泡在不同亮度下的电阻，们应该怎么办？
【教师点拨】在本章第一节我们学习了利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，因此我们还要在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器，从而测量小灯泡在不同亮度下的电阻，因此我们将电路图完善如下：
3.实验器材
【共同总结】根据电路图，此次实验所需器材有：小灯泡、干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干等。
4.实验记录表
【教师点拨】为了能测算出小灯泡的电阻，需要记录电压表和电流表的示数，应设计怎样的记录表格呢？
【共同总结】数据记录表格
实验序号 电压 电流 电阻 灯泡亮度
1 不亮
2 灯丝暗红
3 微弱发光
4 正常发光
5.实验改进
刚才我们的实验设计是基于传统的实验器材，实物电路如下：
【教师设疑】用传统的实验器材进行实验时取得数据较少，数据的处理也较为简单，那有没有更好的实验、更形象直观的数据呈现方式呢？
【教师点拨】我们可以用数字化实验来改进、创新这个实验，用电压、电流传感器替换电压表、电流表，用温度传感器测量小灯泡工件时的温度，同时通过数字化实验软件平台实时呈现“电流-电压”、“电阻-温度”图像。数字化实验使得整个实验过程更加科学、直观、智能，现在我们就使用数字化实验仪器测量小灯泡工作时的电阻，实物电路如下：
6.实验步骤
(1)在示教板上连接实物电路，检查电路无误后，打开计算机上预设的实验软件模板[1]，闭合开关，进行实验。
(2)缓慢移动滑动变阻器，改变小灯泡两端电压，测出多组对应的电压值、电流值和温度值，实验软件系统根据每组数据，自动绘制出“电流-电压”、“电阻-温度”图像。
(3)采集若干组数据后，断开开关，完成实验。
7.分析与论证
【教师提问】
(1)小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝的温度是否在变化？
(2)小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什么关系？
(3)有同学将记录表中四次测得的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这样做正确吗？为什么？
分析图像、数据，得出以上问题的答案。
【交流总结】
(1)小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯丝温度逐渐升高。
(2)小灯泡灯丝电阻与温度有关，灯泡越亮，温度越高，电阻越大。
(3)将记录表中四次测得的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这样做不正确，因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【过渡提问】当连入电路的电阻很小，几乎接近于0时对电路有什么危害呢？
二、活动2：研究短路有什么危害
（1）家庭电路短路的危害
动画视频展示：通过计算、分析，展示家庭电路短路的危害。
（2）电流表短路的危害
动画视频展示：通过计算、分析，展示电流表短路的危害。
三、课堂小结
1.测量小灯泡工作时的电阻
（1）实验方法：伏安法
（1）实验原理：
（2）灯丝电阻与温度有关，灯泡越亮，灯丝的温度越高，电阻越大。
2.研究短路有什么危害
发生短路时，电路中的电流很大，电源和导线会因发热过多而被烧坏。在生产和生活中，一旦发生短路轻则会造成电路故障，重则烧毁用电器，甚至引起火灾，因此在用电时一定要防止短路。

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