专题163 电阻教学设计.docx
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专题163电阻教学设计
人教版九 年级 物理 教学设计
主备人
学科
物理
时间
课题
第十六章《电压电阻》第3节电阻
教
学
目
标
知识与技能
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.
过程与方法
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.
情感态度与价值观
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.通过了解半导体及超导在现代科技中的应用，开阔视野，激发学生的求知欲.
教学重点
电阻的概念.
教学难点
决定电阻大小的因素.
教具准备
接线板、演示用电流表、电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的镍铬合金丝及铜丝各一段、酒精灯、日光灯钨丝、多媒体课件等.
教学方法
实验探究、控制变量、转换法、类比法、归纳法
教学过程设计
导
入
新
课
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）,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。
现象：
把铜丝接入电路时，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，小灯泡较暗。
师：
为什么电压一样，同一个灯泡用不同的导线连接，亮度却不一样？
看来，铜丝和镍铬合金丝的导电性能不一样，今天我们就研究导体的这种差异.
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
新课学习
一、电阻
演示实验:
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。
步骤：
①先将镍铬合金丝接入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度和电流表的示数.
②将镍铬合金丝换成长短、粗细相同的铜丝，合上开关，观察小灯泡的亮度.
现象:
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。
师:
实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么电路中的电流不同呢?
分析：
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.
1.电阻的物理意义：
表示导体对电流阻碍作用的大小。
电阻的符号：
R
2.电阻的单位:
欧姆,简称欧,符号“Ω”.常用单位:
千欧（kΩ）,兆欧（MΩ）
换算关系:
1kΩ=103Ω；1MΩ=106Ω.
3.几种常见的电阻值:
3.常见的电阻值：
（1）手电筒的小灯泡灯丝电阻为几Ω到十几Ω；
（2）日常用的白炽灯灯丝电阻为几百Ω到几千Ω；
（3）实验室用的约1m长的铜导线电阻小于百分之几欧，通常可以略去不计；
（4）电流表的电阻在0.1Ω左右，近似情况下可看作等于零；
（5）电压表的电阻很大，在几十MΩ左右，近似情况下看作无限大；
（6）人体的电阻约为几十kΩ至几千kΩ。
4．电阻器
在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器。
（1）.电阻器是一种重要的电子元件。
也叫做定值电阻，简称电阻
（2）.元件符号：
师：
一切导体都有电阻,你们猜一猜电阻大小跟哪些因素有关?
你们能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?
二、影响电阻大小的因素
1.提出问题：
影响电阻大小的因素有哪些？
2.猜想假设：
电阻可能与导体的材料、长度、粗细、等有关。
3.研究方法：
控制变量法转换法
4.设计实验：
电路图
5.实验器材：
电池组、开关、导线、电流表、接线板
6.实验过程：
（1）探究电阻与导体材料的关系
选用长度相同、横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数。
比较流过铜丝和镍铬合金丝电流的大小，并记录表一中。
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
电压
电流
灯泡
电阻
铜丝
相同
相同
相同
大
亮
小
镍铬合金
相同
相同
相同
较小
暗
较大
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.
【拓展延伸】 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.
（2）探究电阻与导体长度的关系
观察电流表的示数填入表内.
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
电压
电流
灯泡
电阻
镍铬合金
0.5
相同
相同
较大
亮
较小
镍铬合金
1
相同
相同
较小
暗
较大
结论:
导体的材料、横截面积都相同时,导体越长,电阻越大.
（3）探究电阻与导体横截面积的关系
观察电流表的示数填入表内.
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
电压
电流
灯泡
电阻
镍铬合金
相同
S
相同
较小
亮
较大
镍铬合金
相同
2S
相同
较大
暗
较小
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.
（4）探究电阻与温度的关系
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.
实验现象：
随着温度升高，电流表示数在变小
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.
结论：
电阻还跟温度有关，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。
【归纳总结】 电阻是导体本身的一种性质，一个导体的材料、长度和横截面积确定时，它的电阻是一定的，不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用总是客观存在的.无电流通过时，它的这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.也就是说导体电阻的大小并不随着它两端电压的高低、通过电流的强弱而变化.
教师：
请学生阅读教材P66页《科学世界》，了解半导体及超导现象
1.半导体：
导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体.半导体的电阻比导体大，但比绝缘体小得多，常见物质：
锗、硅、砷化镓等.通常用半导体材料可以制作二极管和三极管.它被广泛应用于各种电子设备.
2.超导现象：
某些物质在很低的温度时，电阻就变成了零，这就是超导现象.能够发生超导现象的物质叫做超导体.物质电阻变为零的温度称为临界温度.当外界温度低于该物质的临界温度时，该物质具有超导性.如铝在1.39K（-271.76℃）以下电阻就变成了零.
（1）超导现象应用于实际的好处是：
①在电厂发电、输送电能、储存电能方面可以大大降低由于电阻引起的电能损耗；
（2）制造电子元件时不必考虑散热问题，可以大大缩小元件尺寸，实现电子设备的微型化.
（3）超导现象的具体应用有：
制造超导电机、超导电缆，利用超导体可制造磁悬浮列车、发电机、电动机等.目前，超导体还没有广泛应用于实际的原因是还没有发现常温下的超导材料.
【教师结束语】
这节课我们学习了电阻的概念，知道了导体中都有一种阻碍电流的性质，我们把它叫做电阻；其单位是以物理学家欧姆的名字命名的，其它的单位还有千欧和兆欧，我们要知道它们之间的单位换算.决定电阻大小的因素有长度、横截面积、材料和温度，前三个都是导体内部本身的因素所决定的，只有最后一个温度取决于外界的条件.
课堂小结
课堂练习
1.（2019福建省）在相同温度下,关于导体的电阻，下列说法正确的是（）
A.铜线的电阻一定比铝线的小B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【答案】D
【解析】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
A.由于没有控制导体长度和粗细相同，所以不能说铜导线电阻一定比铝导线的电阻大，故错误；
B.长度相同，粗细也相同的铜线、铝线，材料不同，电阻不相等，故错误；
C.导线的材料和长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故错误；
D.导线的材料和横截面积相同，长的那根电阻较大，故正确。
2.（2019广西玉林）超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。
如果某种超导材料能应用于实际，最适合用来制作（）
A.保险丝B.输电导线
C.电炉丝D.变阻器的电阻丝
【答案】B
【解析】利用超导体的零电阻可以实现远距离输电；所有利用电流热效应工作的电阻都不能用超导体制作。
A、C中保险丝、电炉丝是利用电流热效应工作的，D、滑动变阻器是接入电路电阻线长度越大电阻越大原理工作的，不符合题意。
3.（2018•玉林）下列关于导体电阻的说法正确的是（）
A．长度长的导体，电阻一定大
B．横截面积大的导体，电阻一定小
C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【解析】ABD、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定；在相同条件下，长度长的导体，其电阻大；在相同条件下，横截面积大的导体，其电阻小；故AB错误，D正确；C、导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关；故C错误。
故选D。
4.（2018贺州）用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法正确的是（）
A．该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B．实验只需控制导体的材料相同
C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D．根据图中的实验可以得出：
导体电阻的大小与导体的材料有关
【答案】C
【解析】A选项，在探究“影响电阻大小的因素”实验中，电阻的大小可以通过电流的大小和灯泡的亮度来体现。
故A错；
B、C、D选项，由图可知，两根电阻丝的材料、横截面积相同，长度不同，所以该实验可以探究导体电阻大小与导体长度是否有关，故B、D错。
故C对。
5．（2018绥化）如图所示，将长度、粗细相同的A、B两根合金丝分别接入电路中，闭合开关，比较电流表的示数，可说明导体电阻的大小与导体的_______是否有关。
如果只用一根镍铬合金丝，可探究导体电阻的大小与导体的_______是否有关。
（A、B、C三根合金丝均可拆卸）
【答案】材料；长度（或横截面积）。
【解析】由题和图示可知，A、B两根合金丝的粗细相同，长度相同，材料不同，因此可借助于电流表来探究导体的电阻跟导体的材料的关系。
只用一根镍铬合金丝，实验时，通过改变连入镍铬合金丝长度，此时横截面积和材料不变，可以探究导体电阻与长度的关系；也可以将镍铬合金丝对折起来使用，改变连入电阻丝横截面积，控制长度和材料不变，可以探究导体电阻与横截面积的关系。
6.（2018贵港）在用实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”时，如图是某实验小组进行探究的实验装置，演示板上固定了四条合金电阻线，a、b、c的长度均是1m，d的长度是0.5m；a、b、d的横截面积相同，c的横截面积比a、b的小，a、c是镍铬合金线，b、d是锰铜合金线。
当依次把M、N跟a、c的两端连接时，探究的是导体电阻大小与导体_____的关系。
实验中采用的方法叫________。
【答案】横截面积；控制变量法。
【解析】由题意可知：
a、c两根电阻线，长度相同、材料相同，横截面积不同，因此依次把M、N跟a、c的两端连接时，探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系，这种探究的方法叫做控制变量法。
板
书
设
计
第三节电阻
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:
利用半导体可以制作二极管、三极管.
布
置
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
课
后
反
思
1.这节课主要讲电阻的概念、单位及决定电阻大小的因素，另外这节的实验也有很多物理方法（如控制变量法、比较法）渗透其中，若实验器材充分，可以把该演示实验变成学生实验，进一步锻炼学生的动手能力，同时也扩大了学生的知识面.
2.关于电阻是导体的一种属性的论断学生不好理解，有的还怀疑，这个问题现在提出来，待到得出欧姆定律后，再解释就会透彻了.
3.半导体在生活中的电子产品中应用很广泛，让学生接触一下，让他们觉得物理知识就在生活中.超导体是高科技的东西，可以激发学生学习物理的兴趣。
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