公开课教案1 电阻.docx

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公开课教案1电阻

第3节　电　阻

1.知道什么是电阻,理解电阻是导体本身的一种性质.

2.知道电阻的单位及其换算关系.

3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关.

1.探究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.进一步学习体会研究问题的一种方法──控制变量法.

1.激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣,积极动手进行实验和观察实验.

2.在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度.

【重点】　影响电阻大小的因素.

【难点】　电阻的概念.

【教师准备】　多媒体课件、视频、电学磁性元件一套、接线板、演示用电流表、酒精灯等.

【学生准备】　干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的铁丝、铜丝及镍铬合金丝各一段等.

导入一:

实验导入

演示实验:

用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路（如图所示）,闭合开关,观察灯泡亮度;换一个规格不同的灯泡,再次观察灯泡的亮度,发现灯泡变暗了.

　　[过渡语]　为什么电压一样,换个灯泡却变暗了呢?

看来同样是灯丝,有的灯丝容易导电,有的却不容易导电,这节课我们就来研究导体的这种差异.

导入二:

情景导入

出示预先准备好的几种电线:

比如家庭用导线、电缆线、电话线、闭路电视线等（如图所示）.

提问:

这些是什么?

有什么用途?

请大家从导线的截面观察.电线芯是用容易导电的金属来做的,是导体.电线芯的外面包了一层橡胶或塑料,是不容易导电的绝缘体（如图所示）.

问题:

现在请同学们剥开导线的绝缘外皮,看一下导线的芯到底是用什么材料做成的?

观察并回答:

如图所示,常用的导线通常是用铜或铝做芯,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做芯.

　　[过渡语]　大家见过用钢、铁做芯的导线吗?

我们已经知道,钢、铁也是导体,又多又便宜,那么为什么不用钢、铁来做导线呢?

这节课我们就动手做实验找找其中的原因.

一、电阻

思路一

一、电阻是导体本身的一种性质

情景1:

如图所示,将一只灯泡、一个演示电流表、两节干电池、一个开关和一段镍铬合金线连接电路,并读出电流表的示数.可以让一位学生到前面来演示连接电路,其他同学帮助检查连接过程是否正确.

情景2:

如图所示,把和情景1相同的一只灯泡、一个演示电流表、两节干电池、一个开关,只是把一段镍铬合金线换成一段铜导线连接电路,并读出电流表的示数.提示学生观察灯泡亮度和电流表示数有什么变化.

现象:

接入铜丝比接入镍铬合金丝时灯泡亮.接镍铬合金丝时的电流比接铜丝时的电流小.

问题1:

比较两次电流表的示数,实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?

分析总结1:

导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用.相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.

板书:

导体对电流的阻碍作用叫电阻.符号:

R,单位:

欧姆,简称欧,符号Ω.

问题2:

相同电压下,接入铜丝的电流大,说明了什么问题?

分析总结2:

铜对电流的阻碍作用小,也就是铜丝的电阻小.相同电压下,接入等长、等粗的镍铬合金丝电流小,说明了等长、等粗的镍铬合金丝比铜丝的电阻大.

【拓展延伸】　导线的电阻值和导线的材料有关.不同材料的导线其电阻值不同.电阻是导体本身的一种性质.常见的几种材料中银的电阻最小,除镍铬合金外,铁的电阻较大,铜的电阻和银差不多,但铜比银便宜.所以不用铁做导线,而常用铝或铜.

二、电阻的单位换算

1.常用单位及换算关系:

千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.1kΩ=103Ω、1MΩ=106Ω.

2.同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解.在电子技术中经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器.这些电阻器,无论它们是否被连入电路,通过它们电流是多少,其阻值一般是不变的,即电阻是导体本身的一种性质.电阻器也叫定值电阻,它在电路图中的符号是“

”.

3.在电工材料中,除了同学们已了解的导体和绝缘体外,还有一种很重要的材料就是半导体.通过介绍半导体及超导的相关内容（或让学生自己阅读课文内容）,进一步提高学生的学习兴趣.

思路二

问题:

铜导线与铁导线同是导体,它们的导电能力有什么不同呢?

实验:

把铁丝和铜丝分别接入电路（如图所示）,观察一下灯泡的亮度有什么不同?

（1）先将铁丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度.

（2）将铁丝换成长短、粗细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度.

现象:

接铜丝时灯泡亮,接铁丝时灯泡暗.

分析:

实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?

原来导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用.相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”来表示导体对电流阻碍作用的大小.

电阻的单位和换算:

1.电阻的符号:

R;电路图中的符号是:

2.电阻的单位:

欧姆,简称欧,符号“Ω”.常用单位:

千欧（kΩ）,兆欧（MΩ）

3.换算关系:

1MΩ=103kΩ;1kΩ=103Ω.

【拓展延伸】　实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的铜导线,通常可以忽略不计.电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零.电压表的电阻很大,近似情况下可看作无限大.

　　[过渡语]　我们已经知道不同导体对电流的阻碍作用不同,除此以外,电阻还受哪些因素的影响?

二、影响电阻大小的因素

导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.

问题:

导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你们猜一猜它跟哪些因素有关?

你们能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?

提示:

电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关?

在学生提出猜想的基础上加以归纳,做下面三组演示实验.

一、研究导体的电阻跟它的材料是否有关

实验所用的导线是锰铜线A和镍铬合金线D（如图所示）,将电流表示数填入表1内.

表1:

研究导体的电阻跟材料的关系

导线

材料

长度

横截面积

电压

电流

锰铜

相同

镍铬合金

　　提问:

分析实验数据,可以得到什么结论?

结论:

导体的长度、横截面积都相同时,导体的电阻跟导体的材料有关.

【归纳总结】　如何类比电阻与材料有关系呢?

用人的流动类比电阻:

把某条公路比喻成电阻,把路上朝一个方向运动的行人比喻成电流.如果道路本身状况良好,通过就容易;道路本身坑坑洼洼,通过它就困难,即电阻与材料有关.

二、研究导体的电阻跟它的长度是否有关

用镍铬合金导线B和D做实验（如图所示）,将实验测出的电流表示数填入表2内.

表2:

研究导体的电阻跟长度的关系

导线

材料

长度

横截面积

电压

电流

镍铬合金

不同

相同

镍铬合金

　　提问:

分析实验数据,可以得到什么结论?

结论:

导体的材料、横截面积都相同时,导体越长,电阻越大.

三、研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关

用镍铬合金线C和D做实验（如图所示）.将实验测出的电流表的示数填入表3内.

表3:

研究导体的电阻跟横截面积的关系

导线

材料

长度

横截面积

电压

电流

镍铬合金

相同

不同

相同

镍铬合金

　　提问:

分析实验数据,可以得到什么结论?

结论:

导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大.

【拓展延伸】　导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.

四、导体的电阻受温度影响

问题:

导体的电阻还跟什么因素有关?

请大家看下面的演示实验:

演示实验:

把铁丝线圈（或日光灯管的灯丝）按图接入电路,用酒精灯缓慢地对铁丝加热,观察加热前后,电流表的示数有什么变化.

问题:

从电流表示数的变化,得到什么结论?

回答:

导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.

【归纳总结】　导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度.导体的电阻由它自身的条件决定,因此不同的导体,电阻一般不同,所以说电阻是导体本身的一种性质.

【拓展延伸】　用人的流动类比电阻:

把某条公路比喻成电阻,把路上朝一个方向运动的行人比喻成电流,则公路越长,想通过它就越难,电阻越大;道路越宽,通过它就越容易,电阻越小.温度越高,即行人的速度越大,通过它越困难,电阻越大.

1.电阻:

导体对电流的阻碍作用叫电阻.符号为R.

2.电阻的单位和换算:

（1）电阻的单位:

欧姆,符号为Ω;

（2）1MΩ=103kΩ;1kΩ=103Ω.

3.电阻在电路图中的符号:

4.影响电阻大小的因素:

长度、横截面积、材料和温度.

5.半导体及超导:

光敏电阻、热敏电阻等.

1.把一段导体均匀拉长后,它的电阻将（　　）

A.变大　B.不变　C.变小　D.无法确定

解析:

在导体材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料和长度一定时横截面积越小电阻越大.所以导体被拉长后由于长度变大、横截面积变小,所以电阻变大.故选A.

2.关于导体的电阻（不考虑温度的影响）,下列说法中正确的是（　　）

A.锰铜丝的电阻比铜丝的电阻大

B.粗细相同的导线,长的电阻较大

C.长短相同的铜导线,细的电阻较大

D.同种材料制成的长短一样的两条导线,粗的电阻较大

解析:

影响电阻大小的因素有多个,A中只考虑了材料的影响,A错误;B中只考虑了横截面积相同时导体的长度对电阻的影响,B错误;C项综合考虑了影响电阻的几个因素:

材料相同,长度相同,粗细不同,细的电阻大,C正确;同种材料制成的长短相同的两根导线,细的电阻较大,D错误.故选C.

3.如图所示,将不同导体接到电路A,B之间时,闭合开关,可通过观察、比较　　　　来判断不同导体电阻的大小;若两个导体的电阻差异不大,则可以用　　　　表替换灯泡作进一步的判断.

解析:

将不同导体接到电路A,B之间时,电路中接入的电阻不同,导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻阻值大小.如果两个导体的电阻差异不大,则用电流表替换灯泡,能更准确判断.

【答案】　灯泡的亮暗　电流

4.甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值最大的是　　　　,最小的是　　　　.

解析:

甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但是甲较长,所以甲的阻值大于乙的阻值;乙、丙的长度相同,但是丙较粗,所以乙的阻值大于丙的阻值;即阻值由大到小排列为:

甲、乙、丙,这三根电阻丝的阻值最大的是甲,最小的是丙.

【答案】　甲　丙

1.电阻:

导体对电流的阻碍作用叫电阻.

电阻的符号:

电阻的单位:

欧姆（Ω）.

电阻在电路图中的符号:

2.影响电阻的因素:

材料、长度、横截面积和温度.

一、教材作业

【必做题】　

教材第67页动手动脑学物理的1,2,4,5题

【选做题】　

教材第67页动手动脑学物理的3题

二、课后作业

【基础巩固】

1.在国际单位单位制中,电阻的单位是（　　）

A.安培（A）B.欧姆（Ω）

C.伏特（V）D.瓦特（W）

2.关于导体电阻的说法中,正确的是（　　）

A.铁的电阻比铜的电阻大

B.长导线的电阻比短导线的电阻大

C.细导线的电阻比粗导线的电阻大

D.长度相同、粗细相同的铜导线的电阻比铁导线的电阻小

3.有关电阻的一些数据,下列几项中不正确的一项是（　　）

A.在长短、粗细相同时,铝导线比镍铬合金线的电阻大

B.常用的照明灯泡的电阻约为100~2000Ω

C.实验用小灯泡的电阻约为5~50Ω

D.人的双手间（干燥）电阻约为1000~5000Ω

4.一根粗细均匀的铜导线,电阻为10Ω,若把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1=　　　　Ω;若将原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2=　　　　Ω.

【能力提升】

5.家里的白炽电灯通常是在开灯的瞬间被烧毁,这是因为（　　）

A.开灯的瞬间,灯丝电阻小,电流大

B.开灯的瞬间电压很大

C.开灯时突然有电流冲击

D.开灯时突然有电压冲击

6.在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中,请你根据下表所提供的信息选出合适的金属丝（　　）

金属丝代号

材料

长度L/m

横截面积S/mm2

①

镍铬合金

1.80

1.0

②

镍铬合金

0.90

1.0

③

镍铬合金

0.45

1.0

④

镍铬合金

0.90

2.0

⑤

镍铬合金

0.90

0.5

⑥

锰铜合金

0.90

0.5

⑦

镍铬合金

3.60

0.5

A.①②③B.⑤⑥⑦

C.②④⑤D.①④⑦

7.有些白炽灯泡亮度与其灯丝有关.为了研究不同家用白炽灯泡在正常工作时的亮度与灯丝的关系,小明同学通过实验得到甲、乙、丙三个灯泡正常工作时的亮度是甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗.灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,具体情况如图所示.

（1）根据以上信息,关于白炽灯泡正常工作时亮度与其灯丝的关系,小明得出的初步结论是:

　　　　;

（2）小聪同学进一步研究了灯泡亮度的实例,与小明同学一起思考、讨论,得出:

实际工作时,灯泡亮度还与　　　　有关.

【拓展探究】

8.如图所示,将废灯泡的玻璃外壳小心地打碎,留下灯头和固定两根引线的玻璃芯,将与之相连的灯丝去掉,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡能不能发光?

然后用酒精灯加热玻璃芯,当玻璃芯发黄变红时,灯泡能不能发光?

这时移走酒精灯,灯泡能不能发光?

这个实验说明了什么?

【答案与解析】

1.B[解析:

在国际单位制中,安培是电流的单位,A错误;欧姆是电阻的单位,B正确;伏特是电压的单位,C错误;瓦特是功率的单位,D错误.故选B.]

2.D[解析:

A中只说明了两导体材料的关系,导体的横截面积、长度关系未知,不能确定两者电阻大小,A错误;在B,C中只知道其中一个变量的关系,不能确定电阻的大小,故B,C错误;D表述正确.故选D.]

3.A[解析:

在长度、粗细一定时,铝的电阻率比较小,铝导线比镍铬合金线的电阻小,A错误;常用灯泡的电阻一般在几百欧姆到几千欧姆,B正确;实验用的小灯泡电阻约为5Ω到50Ω,C正确;人体干燥时双手电阻约1000Ω到5000Ω,D正确.故选A.]

4.5　2.5[解析:

一根铜导线,材料一定,横截面积一定,截成相同的两段后,任何一段与原来相比,长度都减小了一半,所以电阻值减小为原来的一半.一根铜导线对折拧成一条使用,材料不变,长度减小一半,横截面积增大一倍,电阻值减小为原来的四分之一.]

5.A[解析:

开灯瞬间,灯（钨）丝的电阻较小,此时的电流较大,所以这个时候最容易烧断灯丝.故选A.]

6.C[解析:

要研究电阻大小与横截面积的关系时,要保持材料、长度都相同,横截面积不同,由数据可知:

需要选择②④⑤进行实验.故选C.]

（1）白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮　

（2）灯丝的长度[解析:

（1）由题可知,灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,甲、乙、丙三个灯泡正常工作时,甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗,可得白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮.

（2）由于灯丝的电阻还与灯丝的长度有关,所以灯泡的亮度还与灯丝的长度有关.]

8.不能发光;能发光;不能发光;常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.[解析:

常温下玻璃是绝缘体,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡不发光.玻璃被加热到白炽状态时,温度达到2000℃左右,玻璃处于高温时变为导体,使电路连通,灯泡能发光.移走酒精灯,灯泡不能发光,说明常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.]

　　1.在“为什么用铜、铝做导线,不用钢、铁做导线”的问题上,学生经过观看演示实验再回答这样的问题是很简单的.如果能进一步追问“铜、铝做的导线是不是一定比钢、铁做的导线电阻小?

”这样在引入新课上会更顺畅一些,与本节课的知识关联性更强一些.

2.关于电阻是导体本身的一种性质的说法学生普遍不太理解,有的根本不明白什么意思.这个问题不必强行解释,等到得出欧姆定律后,再解释就会透彻了.

3.像光敏电阻和热敏电阻如果能结合实际的物品展示给学生效果会更好,它在许多自动化控制方面有着不可替代的作用,让学生接触一下高科技的东西对提高学习兴趣是有很大帮助的.

动手动脑学物理（教材第67页）

1.在相同电压下,通过导线A的电流较大,说明导线A对电流的阻碍作用小,它的电阻较小,通过导线B的电流较小,说明导线B对电流的阻碍作用大,它的电阻较大.

2.24　0.024

3.铜导线的导电性能比铁导线好.

4.B电阻大;A电阻大.

（1）BDE　

（2）ABC　（3）CFG　控制变量法

　　1.铅笔的硬度和导电性能的关系:

任何一种铅笔芯的主要成分都是石墨,铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的.铅笔上通常标有字母“H”或“B”.字母“H”即英文“hard”（硬）的词头,代表黏土,表示铅笔芯的硬度.“H”前面的数字越大（如6H）,铅笔芯就越硬,即笔芯中与石墨混合的黏土比例越大.“B”是英文“black”（黑）的词头,代表石墨,表示铅笔芯质软的情况和写字的明显程度.以“6B”为最软,字迹最黑,常用在绘画上,而普通铅笔标号则一般标有“HB”.铅笔中导电的成分是石墨,所以越软的铅笔芯,其导电性能越好!

2.电阻大小与温度的关系:

大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,对于常见的金属,温度每升高1℃,电阻值的变化约在

到

之间,所以在温度变化不大时,导体的电阻值变化很小,可以忽略不计.白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比,温度变化很大,因此电阻值变化也很大.例如白炽灯的灯丝在室温下电阻约为30Ω,正常发光时电阻可达484Ω,是不发光时的十几倍,这时就不能不考虑温度对电阻的影响了.

某些合金材料（如锰铜、康铜等）的电阻值,受温度变化的影响很小,可用来制作标准电阻;少数物质,比如碳、半导体材料等,其电阻值会随温度的升高而减小,特别是半导体材料,对温度很灵敏,人们把这种特性叫做热敏特性.

当温度降低到-273℃附近时,某些材料的电阻忽然减小为零的现象叫做超导现象.处于这种状态的物体叫超导体,关于超导材料及其应用的研究是现代物理学中很活跃的领域.

第3节　电　阻

1.知道什么是电阻,理解电阻是导体本身的一种性质.

2.知道电阻的单位及其换算关系.

3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关.

1.探究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.进一步学习体会研究问题的一种方法──控制变量法.

1.激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣,积极动手进行实验和观察实验.

2.在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度.

【重点】　影响电阻大小的因素.

【难点】　电阻的概念.

【教师准备】　多媒体课件、视频、电学磁性元件一套、接线板、演示用电流表、酒精灯等.

【学生准备】　干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的铁丝、铜丝及镍铬合金丝各一段等.

导入一:

实验导入

演示实验:

用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路（如图所示）,闭合开关,观察灯泡亮度;换一个规格不同的灯泡,再次观察灯泡的亮度,发现灯泡变暗了.

　　[过渡语]　为什么电压一样,换个灯泡却变暗了呢?

看来同样是灯丝,有的灯丝容易导电,有的却不容易导电,这节课我们就来研究导体的这种差异.

导入二:

情景导入

出示预先准备好的几种电线:

比如家庭用导线、电缆线、电话线、闭路电视线等（如图所示）.

提问:

这些是什么?

有什么用途?

请大家从导线的截面观察.电线芯是用容易导电的金属来做的,是导体.电线芯的外面包了一层橡胶或塑料,是不容易导电的绝缘体（如图所示）.

问题:

现在请同学们剥开导线的绝缘外皮,看一下导线的芯到底是用什么材料做成的?

观察并回答:

如图所示,常用的导线通常是用铜或铝做芯,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做芯.

　　[过渡语]　大家见过用钢、铁做芯的导线吗?

我们已经知道,钢、铁也是导体,又多又便宜,那么为什么不用钢、铁来做导线呢?

这节课我们就动手做实验找找其中的原因.

一、电阻

思路一

一、电阻是导体本身的一种性质

情景1:

情景2:

现象:

接入铜丝比接入镍铬合金丝时灯泡亮.接镍铬合金丝时的电流比接铜丝时的电流小.

问题1:

比较两次电流表的示数,实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?

分析总结1:

板书:

导体对电流的阻碍作用叫电阻.符号:

R,单位:

欧姆,简称欧,符号Ω.

问题2:

相同电压下,接入铜丝的电流大,说明了什么问题?

分析总结2:

铜对电流的阻碍作用小,也就是铜丝的电阻小.相同电压下,接入等长、等粗的镍铬合金丝电流小,说明了等长、等粗的镍铬合金丝比铜丝的电阻大.

二、电阻的单位换算

1.常用单位及换算关系:

千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.1kΩ=103Ω、1MΩ=106Ω.

”.

思路二

问题:

铜导线与铁导线同是导体,它们的导电能力有什么不同呢?

实验:

把铁丝和铜丝分别接入电路（如图所示）,观察一下灯泡的亮度有什么不同?

（1）先将铁丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度.

（2）将铁丝换成长短、粗细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度.

现象:

接铜丝时灯泡亮,接铁丝时灯泡暗.

分析:

实验

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