设计测量电阻的装置创新实践_“电阻测量”创新,

八年级物理教案 2012-12-12 网络整理 晴天

【jiaoan.jxxyjl.com--八年级物理教案】

【--思想】

“电阻测量”这节内容是部分电路、闭合电路欧姆定律,串并联电路等知识的具体综合应用,即既有联系实际的意义,又能培养学生动手操作能力和分析能力,故可给学生提供足够的运用知识、分析和解决问题的机会,为此,在这节课的教学中,笔者根据建构主义,sts教学理念,进行了大胆的创新改进,在保持教学内容基本不变的前提下,特意把“电阻测量”的课题改为“电阻测量仪的设计”。精心地为学生营造了一种类似产品开发研制的学习情境和过程,让学生学以致用,把物理知识与实际应用有机的结合起来。

本节课学生始终扮演了“工程师”的角色,在教师的引导下,自觉地卷入设计、分析、验证和改进的研究中,仿佛已走向了未来的工作岗位,在科研部门工作一样,这样不仅使学生学到的知识得以巩固、扩展与升华,而且还激发了其创新意识,培养了创新精神和合作精神,提高了实践能力,也有助于形成关心社会、关心技术的正确科学观。

本节课教学主线为:

【教学过程设计】

一、导入新课

1.提问:电阻定律、部分和闭合电路欧姆定律的公式分别是什么?并指出三个公式中相同的物理量是什么?(电阻)

2.观察:用视频投影仪把微机或电视机主电路板投影到大屏幕上,让学生观察其上各种不同的电阻,使其明确电阻是最常用的电子元件,应用很广,并问如何知道其阻值(测量)

3.导入:在实际应用中,经常需要知道电阻的阻值,那么,我们能否设计一个测量电阻的仪器呢?

二、设计方案

1.点拔:可运用已学过的知识(如上述三定律)进行研究,请写出原理,测量方法,有电路的要画出电路图。

2.设计:教师巡回指点,选择较好的方案填入下表

方案

原理

方法

电路

电阻定律法

                

测出、查代入计算

伏安法

测出u、i代入计算

欧姆表法

i与r一一对应,电流表刻度上标上r的值,即可真接读数

三、可行性论证

1.电阻定律法:虽然不需要电路测量,但只能测量金属导体的电阻,实用范围大大受限,故作为电阻仪的方案不可选。

2.伏安法:

(1)元件购置:引导学生分析,用这种方案需要哪些元件?目前市场有无?价格如何?最后得出结论:货源充足,价格合理。

(2)实际操作:本实验特意采用同一较小的电阻用两种不同的测量方法,使测量后计算结果不同,专门为学生创设了发现新问题的机会,激发其思考。

①实验仪器:待测电阻为10ω,额定电压为4.5v,6v蓄电池,电压表(0-3-6v)内阻(3kω,6kω),电流表(0-0.6-3.0a)内阻(0.5,0.1ω),滑动变阻器(0-10ω),开关。

②实验要求:分组进行;分别用两种方法,测量、计算并比较;实验中要注意观察各表的变化情况;教师对仪器、量程选择不作指导。

③实验发现:(教师引导提问、共同总结)

发现一:测量值与真实值不完全一样。

发现二:两种方法测量值不一样。

发现三:同一种方法,电表选不同量程测量值不一样。

(3)误差分析:根据学生在实验中发现的问题,在教师引导下进行分析,得出内外接法,并引导学生进行误差分析,讨论并总结如下表:

接法

内接法

外接法

电路分析

由于安培表内阻的分压使用伏特表读数偏大

由于伏特表内阻的分流使安培表读数偏大12

误差原因

真实值(rx)

测量值(r测)

比较

适用条件

适用测较大电阻

适用测较小的电阻

通过上述论证知,伏安法测量电阻具有可操作性,并误差较小,可作为优选方案。

3.欧姆表法:

(1)教师引导,师生共同分析,得出结论:欧姆表法只需三个元件,构造简单,尽管转换刻度有一定误差,但使用方便,也可作为优选方案。

(2)应用多媒体课件讲解欧姆表的使用方法和注意事项。

四、加工样品

1.理想加工:让学生想象说明,怎样把实验所用器材装在一个小盒子上,制成一台内部结构布局合理,外部美观,使用方便的仪器。

2.观察样品:

①教师把预先在胶片上画好的样品图投影,边观察边讲解。

②把教学仪器厂生产的、用作课堂演示的欧姆表代替样品,让学生观察。

鼓励有条件的同学,在电子商店购置元件自行制作。

3.继续研究:引导学生思考,象我们这样的“产品”有什么缺点?我们能否利用现代微电子技术加以改进?使之成为体积小,重量轻,使用更方便,科技含量高,有市场竞争力的精品。

五、研发新品

1.点拔:伏安法要用人工计算,用什么来代替人脑呢?(电脑芯片)读表又很不方便,如能直接显示测量结果,甚至自动报数那该多好,这些又如何实现呢?(集成电路)请同学们想一想。

2.画框图:在教师的引导下,师生共画框图如下:

在这个改进的方案中,不需要安培表和伏特表,且集成块的体积是很小的(教师可让学生观察集成块实物并投影),故这样的电阻测量仪就象我手机那样小,无论携带还是测量都是十分方便的。如能继续改进成为既能测电阻,又能测电压、电流等的多用表,那将成为电子维修的最理想工具。

六、课堂小结:这节课,我们运用欧姆定律,串并联等电学知识,成功地开发研制了电阻测量仪,希望同学们掌握其主要方法与思路,提高自己解决实际问题的能力,为将来成为真正的工程师奠定坚实的基础。

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本文来源:https://jiaoan.jxxyjl.com/banianjiwulijiaoan/3202.html

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