第十六章 电压电阻 第三节 电阻.docx
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第十六章电压电阻第三节电阻
第3节电阻
学主备人：
张传亮（枣庄市第十一中学）
【教学目标】
知识与技能
1．认识电阻的概念、知道电阻是导体本身的一种性质。
2．能画出电阻在电路中的符号，知道电阻的单位及单位换算。
3．能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
过程与方法
1．体会用控制变量法探究电阻与那些因素有关，积极动手进行实验。
2．通过实验，养成学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
1．通过实验，激发学生学习电学，的兴趣。
2．在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。
3．在同学们共同的探究活动中养成同学之间的协作意识。
【教学重点】
1.电阻概念的建立。
2.决定电阻大小的因素
【教学难点】
探究决定电阻大小的因素。
【教学准备】
教师准备：
自制多媒体课件、干电池2节（1.5V）、电流表1块、小灯泡（2.5V）1个、开关1个、铅笔芯、铜导线、镍镉合金线。
学生分组：
电流表1块、小灯泡一个、金属丝、各种导体、酒精灯、电阻丝、导线、开关。
【教学过程】
主要教学过程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
一、激趣导入
【情境创设】播放视频。
李元芳跑遍了所有五金店，只买到了“铜导线”和“铝导线”，就是买不到便宜的“铁导线”。
为什么买不到“铁导线”呢？
元芳，你怎么看？
大人，此事必有蹊跷！
【提出问题】
大多数导线都是用什么材料做的？
铁又多又便宜，为什么不用铁来做导线呢?
同学们，你们怎么看?
【引入新课】
同学们的说法是否正确呢？
通过对《第三节电阻》的探究，我们会找到答案。
有兴趣的观看。
交流热议。
学生竞相回答：
导线多数是铜和铝做的，铁
的电阻大。
此类回答虽不严密，也不急于纠正，待了解电阻后再做纠正。
（设计意图：
联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。
）
二、探究新知
1.认识电阻
（1）概念建立
（2）电阻器
【问题过渡】
这里有两根长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入同一电路，闭合开关，小灯泡的亮度会相同吗？
【实验演示1】
把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。
【实验电路】
【实验演示2】
在上述实验中，接入电流表，观察电流表的示数变化，并继续观察小灯泡的亮度。
【实验电路】
【提出问题】
在相同的电压下，通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大，为什么会有这种差别呢？
【实验结论】
导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。
不同导体对电流的阻碍作用不同。
在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
【引导自学】带着问题学生自主学习教材P63—64电阻板块。
【问题驱动】
1.物理学中用电阻来表示。
导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻就。
电阻通常用字母表示。
2.电阻的单位是，简称，符号是。
比较大的单位有、，它们的换算关系是:
1KΩ=Ω,1MΩ=Ω。
3.小灯泡的灯丝电阻约为；日常用的电炉丝的电阻约为；实验室用的1m长的铜导线，电阻约。
4.具有一定电阻的原件叫。
电阻在电路图中的符号是。
【拓展说明】
导线的电阻是很小的，一般忽略不计，R=0Ω；
电流表的电阻是很小的，与导线接近；
电压表的电阻是很大的。
【走向社会】多媒体展示常用的电阻器。
【想想议议】
在李元芳与大人的对话中提到，买不到“铁导线”，同学们想一想，为什么不用铁来做导线呢？
【反馈练习】
1.有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？
2.24000Ω=KΩ=MΩ。
思考、交流、讨论
回答预设：
不同。
学生观察实验现象：
接不同的导体，小灯泡的亮度发生了变化。
学生观察实验现象：
把铜丝接入电路时，电流表的示数较大，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，电流表的示数较小，小灯泡较暗。
学生思考交流后发表见解：
导体对电流有阻碍作用，在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
学生自学后回答：
1.导体对电流阻碍作用的大小；越大；R。
2.欧姆；欧；Ω；KΩ；MΩ；103；106。
3.几欧到十几欧；几欧；百分之几欧。
4.电阻器；电阻；
。
学生观看图片，了解常见的电阻器。
学生思考讨论后回答：
同样规格的铁导线电阻比铜线的要高6倍左右，所以一般不用“铁导线”。
（设计意图：
通过实验增加感性认识，步步设疑，引导学生结合自学，从而完成电阻概念的建立。
）
学生独立完成练习后展示答案：
1.B导体的电阻大。
2.24；2.4×10-2。
2.影响电阻大小的因素
（1）提出问题
（2）猜想假设
（3）设计实验
（4）进行实验
（5）得出结论
（6）电阻与温度
【问题过渡】
在前面的实验中，铜丝和镍镉合金丝是用不同材料制成的，虽然长度和横街面积相同，但电阻不同，这说明什么呢？
【启发诱导】
观察图片，图中铜线和铝线的电阻不同，是两段导线在什么方面存在差异造成的呢？
【顺势追问】
在材料一定的情况下，电阻还与什么因素有关呢？
【猜想假设】
教师引导学生对猜想的因素进行筛选。
铜丝与铁丝的颜色不同，是由它们的材料不同引起的，因此可以忽略颜色，保留材料。
其他因素又怎样筛选呢？
猜想：
导体的电阻是由导体的长度、横截面积、材料决定的。
【设计实验】
（一）实验方法
1.探究过程中涉及到多个因素时,应采用什么探究方法?
2.电压相同时，通过比较什么来确定电阻的大小?
（二）设计电路
选两组同学设计的电路图进行展示。
1.探究电阻与导体材料的关系，需要控制不变的量是、，改变的量是。
2.探究电阻与导体长度的关系，需要控制不变的量是、，改变的量是。
3.探究电阻与横截面积的关系，需要控制不变的量是、，改变的量是。
【进行实验】
教师引导学生连接电路，分别探究电阻与材料、长度、横截面积的关系，把数据记录在表格中。
表一
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
锰铜合金
1
0.5
表二
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬
合金
0.5
0.5
镍铬
合金
1
0.5
表三
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
镍铬合金
1
1
【视频展示】
实验结论1：
导体的电阻与材料有关。
长度、横截面积相同，镍铬合金比锰铜合金的电阻大。
实验结论2：
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大。
实验结论3：
导体的电阻与横截面积关。
材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小。
【小资料】
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大，导电性能较弱。
右图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱。
【问题过渡】
除了以上导体自身因素外，你认为电阻还与哪些外界因素有关？
【启发诱导】
家用电灯泡经常是在刚开灯时因电流大而烧坏，灯丝烧热后却很少损坏，这是为什么？
（四）探究电阻与温度的关系
各小组把事先准备好的灯丝接入电路，闭合开关后，用打火机对灯丝加热，观察灯泡的亮度及电流表的示数变化。
【提出问题】
通过实验现象，你能得出什么结论？
【顺势追问】
这能说明所有导体的电阻都会在温度升高时变大吗？
实验结论4：
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小。
注意：
在初中阶段，若无特殊说明，皆不考虑电阻值随温度变化的情况。
【归纳总结】
导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关；同种导体的长度越长、横截面积越小，其电阻值越大。
电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻越大。
所以，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
对于定值电阻，其阻值与外加电压和通过的电流没有关系。
【反馈练习】
1．一个导体接在3伏的电源上，电阻大小为10欧，若从电路中取下这个导体，导体的电阻值为_______欧。
2．一段导体被均匀拉长后，它的电阻将，这是因为其他条件不变时变大，且变小的原故。
学生思考回答：
电阻大小与导体的材料有关。
学生在教师的启发下猜想假设。
猜想预设：
长度、颜色、材料、粗细（横截面积）、硬度、体积、质量。
学生思考交流后进行筛选：
1.硬度也与材料有关，保留了材料，可将硬度也忽略。
2.质量是由材料和体积决定的，保留材料和体积，可忽略质量。
3.长度和横截面积又决定着体积的大小，保留长度和横截面积，可忽略体积。
学生思考讨论回答:
1.控制变量法。
2.比较电流表的示数。
学生根据实验方案设计电路图：
学生思考后回答：
1.长度、横截面积，材料。
2.材料、横截面积，长度
3.材料、长度，横截面积。
按照电路图连接实物电路，把实验数据记录到表格中。
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
0.2
较大
锰铜合金
1
0.5
0.9
较小
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬
合金
0.5
0.5
0.32
较小
镍铬
合金
1
0.5
0.2
较大
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
0.2
较大
镍铬合金
1
1
0.32
较小
学生分析数据，思考后总结实验结论。
学生思考、讨论、猜想。
学生思考后回答：
灯丝电阻受温度影响。
学生动手操作并观察现象：
随着温度的升高，灯的亮度变暗，电流表的示数变小。
学生思考后回答：
导体电阻受温度影响，温度越高，电阻越大。
不能。
（设计意图：
通过分组实验体会用控制变量法探究电阻，突破难点。
）
学生完成反馈练习回答：
1.10
2.变大；长度；电阻。
3.半导体、超导现象
（1）半导体
（2）超导现象
【引导自学】
引导学生自学P66科学世界半导体和超导现象。
【问题驱动】
1.什么是半导体?
2.半导体有哪些应用？
【展示课件】播放超导现象。
某些材料在超低温的情况下电阻突然减小到零，这种现象称为超导现象。
具有超导性质的物体称为超导体。
阅读教材、思考、交流。
回答预设：
1.像硅、锗，导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体。
2.半导体材料可以制作二极管、三极管、集成电路。
观看、了解。
（设计意图：
了解科技前沿，开拓眼界，培养物理兴趣。
）
三、课堂小结
回顾本节课“你学到了什么？
”
学生讨论发言，梳理本节知识要点，见附件1。
四、课堂检测
教师巡视、讲评。
完成同步训练见附件2。
五、布置作业
动手动脑学物理1、2、5。
课后完成
第3节电阻
1.认识电阻2.探究影响电阻大小的因素
（1）定义：
（1）探究方法：
（2）符号及画法
（2）实验结论：
（3）单位：
3.半导体和超导现象
【板书设计】
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.由一段剪辑的视频导入，能够激发学生兴趣，提高注意力，同时建立愉悦的课堂气氛。
2.在探究影响电阻的因素时采用控制变量的方法研究物理问题,引导学生通过所做的实验来体会控制变量，实现物理方法的教学。
3.分组实验时，给学生提供了多种器材，实行开放性的教学。
倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。
二、教学中易出现的问题：
实验中要及时对注意事项进行温馨提示，否则会走弯路。
在探究温度对电阻的影响时，要注意灯丝在温度升高时电阻变大，只代表部分导体的特点，有些半导体会随温度的升高电阻变小。
附件1
附件2
检测题
1．A、B是两根材料相同，长度相同的导体，如果A导体的横截面积是0.5cm2，B导体的横截面积是5mm2，则导体A的电阻导体B的电阻。
2．有三根相同材料制成的导体A、B、C，在相同的温度下，A比B长，粗细相同；C与B长度一样，C粗些．这三根导体的电阻由大到小的排列顺序为 。
3．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（）
A．导体中有电流，导体才能有电阻
B．导体电阻的大小取决于通过它的电流的大小
C．导体电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流无关
D．导体的电阻只与导体的长度有关
4．下列说法正确的是（）
A．铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B．两根长度相同的镍铬合金导线，横截面积较小的电阻一定大
C．长度相同的两根导线，细的导线电阻一定大
D．长度相同，材料相同，横截面积也相同的导线，在任何情况下，电阻都一样大
5．小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时，做出了如下猜想：
猜想①：
在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；
猜想②：
在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；
猜想③：
在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关．
供她选择的导体如下表所示：
序号
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
她画出了实验电路图，并按要求正确地连接了电路。
请完成下列填空（只填序号）：
（1）要验证猜想①，小芳同学应选择的两段导体是和；
（2）要验证猜想②，小芳同学应选择的两段导体是和；
（3）要验证猜想③，小芳同学应选择的两段导体是和；
（4）这种物理研究方法，通常叫做。
参考答案
1.小于
2.RA>RB>RC
3.C
4.B
5.
（1）A、C
（2）C、D
（3）B、C
（4）控制变量
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