初三物理教案电阻.docx
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初三物理教案电阻
第九讲:
电阻
知识点
1.电阻的概念
2.电阻的单位及单位换算
3.决定导体电阻大小的因素
4.滑动变阻器
5.读电阻箱的示数
教学目标
1.知识与技能:
(1)知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
(2)理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,能根据决定电阻大小的因素判断比较不同导体电阻的大小
(3)知道滑动变阻器的构造和原理
2.过程与方法:
(1)通过观察和实验,探究电阻及影响电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力.
(2)通过学生探究活动,研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系,渗透研究问题的一种方法——控制变量法.
3.情感态度与价值观:
(1).通过了解半导体及超导在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生求知欲.
(2).通过多种活动形式,联系学生生活实际,培养学生对科学探索的热爱.
教学重点
(1)理解电阻是对电流阻碍作用大小
(2)变阻器的使用及其作用
教学难点
(1)理解决定电阻大小的因素
(2)根据要求正确连接与使用变阻器.
教学过程
一、复习预习
复习上节内容:
电压的作用?
串并联电路中电压规律?
预习本节内容:
1,电阻
2,影响电阻大小的因素
3,变阻器
4,变阻器的应用
二、知识讲解
课程引入:
什么叫导体?
生活中常见的导体有哪些?
生活中常见的导线是用什么材料做成的?
金属铁既多又便宜,为什么不用铁来做导线呢?
考点/易错点1:
电阻
演示实验1
提问:
电压相同,小灯泡亮度不同,
为什么?
1.电阻是表示导体对导体阻碍作用
的大小,符号是“R”。
电阻是导体本身的一种性质。
2.电阻的单位:
国际单位:
欧姆,简称:
欧(Ω)。
常用单位:
兆欧(MΩ),千欧(kΩ)。
1Ω的含义:
当导体两端电压为1V,通过的电流为1A,这段导体的电阻为1Ω
3.介绍常见的小灯泡、白炽灯灯丝的电阻、定值电阻。
考点/易错点2:
影响电阻大小的因素
1.提出问题
2.
进行猜想:
猜想一导体的电阻可能与导体的长度有关
猜想二导体的电阻可能与导体的粗细有关
猜想三导体的电阻可能与导体的材料有关
猜想四导体的电阻可能与导体的温度有关
3.设计实验
演示实验2:
导体的电阻与长度的关系
演示实验3:
导体的电阻与横截面积的关系
演示实验4:
导体的电阻与温度的关系
4得出结论:
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。
(2)对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
(少数导体如碳例外)
考点/易错点3:
变阻器
1.演示实验:
灯泡亮度为什么发生变化?
(改变连入电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮暗。
)
结果:
滑动变阻器的作用,那么滑动变阻器是怎样改变电阻的呢?
2.介绍滑动变阻器的原理和结构。
(1)原理:
通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
(2)结构:
电阻线是由电阻率大的合金线制成。
(3)铭牌:
滑片上标出的数字“50Ω2A”,其中50Ω表示最大阻值,2A表示允许通过的最大电流。
(4)元件符号:
3.滑动变阻器的使用方法:
(1)串联在电路中,连接时要接“一上一下”的接线柱
(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?
(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。
(4)使用前要了解铭牌。
铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。
注意:
接同上两个接线柱时,作导线用,电阻为0;接同下两个接线柱时,作定值电阻用,接入是的最大电阻。
这两种接法都不能改变电阻。
考点/易错点4:
变阻器的应用
三、例题精析
考点1.电阻
【基础巩固】
【例题1】
【题干】一定值电阻的阻值为15Ω=_________kΩ=_________MΩ。
【答案】1.5×10-21.5×10-5
【解析】考查了单位之间的换算
【中等强化】
【例题2】
【题干】如图6-3-5所示是一种门铃按钮开关构造的截面图,其中()
图6-3-5
A.A、B是导体,C、D是绝缘体B.C、D是导体,A、B是绝缘体
C.A、D是导体,B、C是绝缘体D.A、B、C、D都是导体
【答案】A
【解析】好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。
C、D暴露在外面,人们经常触摸到它们,为了安全应该使用绝缘体;A、B是电路中的部分,能够方便地接通、断开电路,所以它们一定是导体。
【培优拔高】
【例题3】
【题干】如图6-3-1所示,当开关S由闭合变为断开时,下列说法中不正确的是()
图6-3-1
A.电路中的电流为零B.灯泡两端电压为零
C.电灯的电阻为零D.电源两端的电压不为零
【答案】C
【解析】电阻是导体的固有属性,大小只与材料,长度,横截面积和温度有关,和通过自身的电流和夹在两端电压无关
考点2.影响电阻大小的因素
【基础巩固】
【例题4】
【题干】白炽灯的灯丝,正常发光时的电阻若为R1,不发光时的电阻为R2,则R1_________________R2(填“>”“<”或“=”),这是因为________________。
【答案】>,对于白炽灯来讲,温度越高其电阻越大
【解析】考查了温度对电阻的影响
【中等强化】
【例题5】
【题干】如图6-3-4所示,粗细、长短都相同的铜丝和铁丝分别连入电路中,闭合开关后,观察到电路中小灯泡的亮度不同,这个现象说明了____________________________________。
【答案】导体的电阻大小与导体的材料有关
【解析】考查了材料对电阻的影响
【培优拔高】
【例题6】
【题干】在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学作了如下猜想:
猜想一:
导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:
导体的电阻可能与导体的材料有关;
猜想三:
导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
下表给出了实验中所用到的导体的情况:
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
导线长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
导线横截面积(mm2)
3.0
0.6
1.8
0.6
1.8
1.8
1.8
导线材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了探究导体电阻与长度的关系,应选代号为_________的导线。
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应选代号为_________的导线。
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应选代号为_________的导线。
【答案】
(1)C、G
(2)C、F(3)A、D
【解析】考查了控制变量法,及影响电阻大小的四个因素
考点3.变阻器
【基础巩固】
【例题7】
【题干】电视机、收音机、复读机上的“音量Volume”旋钮,能够控制声音响度。
它的实质是一个__________。
【答案】变阻器
【解析】考查了变阻器在实际生活中的应用
【中等强化】
【例题8】
【题干】图6-3-3为滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是()
图6-3-3
【答案】CD
【解析】滑动变阻器原理:
通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的
【培优拔高】
【例题9】
【题干】如图6-3-7所示是小明探究怎样用滑动变阻器改变灯泡亮度设计的实验电路图。
当开关S闭合时,要使灯泡变亮,滑动变阻器的滑片P应向哪一端移动?
【答案】应向左端移动
【解析】当开关S闭合,灯泡与滑动变阻器串联,此时,滑动变阻器连入电路的电阻线长度是AP段,要使灯泡变亮,电路中的电阻应减小,AP段电阻线长度应变短,滑片P就应向左移动。
考点4.变阻器的应用
【基础巩固】
【例题10】
【题干】图6-23所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器,它实际上是一个旋钮型变阻器.若接线片A、B巳接入了电路,则顺时针转动旋钮触片时,收音机的音量将变__________
【答案】小
【解析】顺时针旋转,连入电路中的电阻变大
【中等强化】
【例题11】
【题干】一位同学设计了一个风力测定仪,如图6-24所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:
金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个,
观察小灯泡的可以粗略地知道风力的大小.
【答案】滑动变阻器、亮度
【解析】考查变阻器的应用
【培优拔高】
【例题12】
【题干】有两只定值电阻,上面分别标有“2A10Ω”和“1A5Ω”的字样,若将它们串联在电路中使用,则电路中允许通过的最大电流为〔〕
A.1AB.2AC.3AD.不能确定
【答案】A
【解析】串联电路中电流处处相等,只能选择小电流
四、课堂运用
【基础巩固】
1.下列各组材料中,都是导体的是
A.铅笔芯、人体、大地
B.铁、陶瓷、塑料
C.人体、橡胶、铜
D.橡胶、塑料、陶瓷
【答案】A
【解析】考查常见的导体和绝缘体
2.人在皮肤干燥时电阻约为几千欧至几十千欧,10kΩ=________Ω;我们平常说的绝缘体,其电阻一般应在1MΩ以上,1MΩ=________Ω。
【答案】1×1041×106
【解析】考查电阻单位的换算
3.如图3-3所示的电路中,要使灯泡变暗,滑动变阻器的滑片应向________移动,此时电流表的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】右,变小
【解析】滑片向右移动,阻值变大,电源电压不变,电流变小
【中等强化】
4.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点,张明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”实验,记录数据见下表:
步骤
M接
N接
电流/A
1
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和C
F
0.8
(1)比较步骤__________,得出结论:
导体电阻大小与材料有关。
(2)比较步骤1和2(或4与5),得出结论:
_____________________________________
(3)比较步骤2和3(或5与6),得出结论:
__________________________________________
(4)张明同学在完成上述实验后,将M同时接到A和E,N同时接到C和G,读出电流表示数为0.7A,再与步骤1与4结果相比较,又悟出一个电流规律:
____________________________
【答案】
(1)1与4(2与5;3与6);
(2)横截面积相同时,导线越长电阻越大;(3)长度相同时,横截面积越大电阻越小;(4)并联电路的总电流等于各支路电流之和
【解析】在步骤1和4中,两个导体的长度、粗细相同,只是材料不同,用它们进行实验能够得出导体电阻与材料的关系。
步骤1和2中导体只是长度不同,其它因素均相同,所以能得出导体电阻与长度的关系。
步骤3中将AC对折并在一起,增大了横截面积,相对步骤2来说两个导体只是横截面积不同,其它因素均相同,所以能得出导体的电阻与横截面积的关系。
将M同时接到A和E,N同时接到C和G,这样把AC和EG两个导体并联起来,得出并联电路电流的规律。
5.金属是最常用的导体,钢铁是导体,又多又便宜,但是最常用铜和铝做导线,大规模的室外架空导线常用铝线,往往采用几股铝线绞在一起,而且中心还加一根钢丝。
你知道为什么要这样做吗?
【答案】按照导电性能来选择,用银做导体最好,但太昂贵。
用钢铁做导体虽然又多又便宜,但导电性能较差,又容易生锈。
所以导体的材料多选用铜和铝,安装室内导线、用量较小时,常用铜。
室外导线,尤其是大规模的架空电线,更多选择铝,因为铝不仅导电性能较好,而且密度小、轻,至于中心加钢丝,则是为了提高电线的抗拉能力。
【解析】考查影响电阻大小的因素
【培优拔高】
6.有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω1A”的字样,这几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解,你认为正确的是
A.电阻的最小值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
B.电阻的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
C.电阻的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
D.电阻的最大值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
【答案】C
【解析】20Ω表示最大阻值,1A表示允许通过最大电流
7.常用的导线通常是用铜或铝做的,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做.
(1)你相信“导线还要用昂贵的银来做”是真的吗?
简要说明你的理由.
_________________________________________________________
(2)你将如何进一步论证或证明你的观点和想法是正确的.
_________________________________________________________
【答案】
(1)相信;银比铜和铝导电能力强.(或:
不相信,银比铜和铝昂贵得多,导电能力相差不多,使用银导线造价太高.)
(2)实验、查资料、调查、访问专家等
【解析】这是一个全新的题型.学生可根据自己对事物的情感、态度和价值观,发表自己的观点.因此题目没有固定的答案,观点及其理由、证明方法只要合理,就是正确的
5、课程小结
1.电阻的概念和单位
2.影响电阻大小的因素
3.变阻器
4.变阻器的应用
六、课后作业
【基础巩固】
1.导体对电流的______作用叫电阻,通常用字母_____代表电阻,电阻的单位是_____,简称_____,符号是_____。
变阻器的图形符号是_____,它是利用导体电阻的大小与导体长度______的原理制成的。
【答案】阻碍,R,欧姆,欧,Ω,,有关
【解析】考查电阻的基本概念
2.有一些元素的导电能力介于______之间,比_____差,比_____强,常常称做_____。
利用______对它的性能的影响,可制成热敏电阻;利用_____对它的性能的影响,可制成光敏电阻。
【答案】导体和绝缘体,导体,绝缘体,半导体,温度,光照
【解析】考查导体,绝缘体,半导体的基本概念和应用
3.图3—1是滑动变阻器的示意图,如果将C、D接入电路中,电阻值为_____;将A、B接入电路中,电阻值为_____,起_____作用;将B、D接入电路中,电阻值为_____,起_____作用,滑动片P位于_____时接入电路中的电阻最大,滑动片P向右滑动时,接入电路的电阻将_____。
【答案】0,定值,电阻,可变,变阻器,左(或A)端,变小
【解析】考查滑动变阻器的结构和应用
4.20世纪初,科学家们发现,某些物质在温度低到一定程度时,电阻就变成了零,这就是_____现象,用具有这种性质的材料可以制成_____材料。
这种材料如果能应用于实际,将会给人类带来很大的好处,如远距离送电时,可以大大降低由于电阻引起的电能_____,制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题,元件可以______,实现微型化。
【答案】超导,超导,损耗,减小体积
【解析】考查超导体的基本性质和概念
【中等强化】
5.将两只滑动变阻器按如图6-36所示方法连接,要使这两只变阻器连入电路的电阻最大,应把滑片P1、P2放在()
A.滑片P1放在最右端,滑片P2也放在最右端
B.滑片P1放在最左端,滑片P2也放在最左端
C.滑片P1放在最右端,滑片P2放在最左端
D.滑片P1放在最左端,滑片P2放在最右端
【答案】A
【解析】考查了滑动变阻器的基本应用
6.为了改变一根导线电阻的大小,下列方法中肯定不能达到目的的是()
A.将导线拉长后使用B.将导线对折后使用
C.给导线加热D.改变导线中的电流
【答案】D
【解析】电阻是导体的物理属性,其大小只和本身的材料,长度,横截面积和温度有关
【培优拔高】
7.用电压表测小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,滑动变阻器与小灯泡串联,滑片P向右移动时小灯泡变亮。
(1)根据要求在虚线框中画出电路图;
(2)根据电路图将图6-3-9所示的实物连起来。
【答案】
(1)
(2)
【解析】在画电路图时,先看好实物的位置顺序,这样根据电路图连实物图就比较方便了。
因此,电路图应从电源的正极出发接开关、灯泡、变阻器、电流表,再回到电源的负极,最后在灯泡两端并上电压表,滑动变阻器应按要求连接CB或DB。
8.图6-26所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是〔〕
【答案】D
【解析】A选项为并联关系,对小灯泡不起作用;B选项可以改变小灯泡亮度但不能使小灯泡熄灭;C选项小灯泡可以熄灭但亮度不能连续变化