題一、電阻時2時型新授目標1.通過實驗嘗試改變電路中電流的大小,從中認識到導(dǎo)體能夠?qū)щ姷耐瑫r對電流又有阻礙作用.2.了解什么是電阻,知道電阻是導(dǎo)體本身的屬性,知道電阻的單位及其換算關(guān)系.3.初步了解導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體的電學(xué)特征.知道導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對的界限.4.通過實驗探究影響金屬導(dǎo)體電阻的因素,初步體會“控制變量法”研究物理問題的思路,提高依據(jù)物理事實分析、歸納問題的能力.重點難點理解電阻的概念,知道導(dǎo)體和絕緣體間沒有絕對的界限.影響電路中電流大小的因素,實驗探究影響電阻大小的因素.教材分析 本節(jié)教材包含導(dǎo)體電阻概念的得出和影響導(dǎo)體電阻大小因素的研究.教材從實際物理情景出發(fā),通過學(xué)生參與的嘗試改變電路中電流大小的活動,去發(fā)現(xiàn)改變電路中電流大小的途徑和方法.方法引導(dǎo)學(xué)生自主探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素,注意引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)合理的方法,對影響電阻大小的各個因素進行對比.使學(xué)生在探究過程中體會運用“控制變量法”給研究復(fù)雜的物理問題所帶的便利.教具線路板1塊、投影電流表1只、小燈座(含燈泡)兩個、開關(guān)1只、干電池3節(jié)、各種不同的金屬絲、酒精燈、廢白熾燈泡的燈絲玻璃柱、電阻絲、導(dǎo)線若干.教 學(xué) 程 序 設(shè) 計學(xué)生活動
第一時:(活動1)關(guān)于“導(dǎo)體和絕緣體”如圖,在A、B之間分別接入硬幣、鉛筆芯、橡皮、塑料尺、鋼尺、鉛筆、書本等不同的物體,觀察小燈泡是否發(fā)光,電流表是否有示數(shù).現(xiàn)象:接入部分物體時,電流表有示數(shù)(燈亮),而接入另一部分 A B物體時,電流表無示數(shù)(燈不亮).分析:有些物體比較容易讓電流通過,稱之為導(dǎo)體.有些物體則不容易讓電流通過,稱之為絕緣體.
一、導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體金屬、石墨、人體、大地及酸、堿、鹽的水溶液等都是常見的導(dǎo)體.二、絕緣體:不容易導(dǎo)電的物體橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油、純凈的水等都是常見的絕緣體.
觀察本P81圖14-3物質(zhì)的導(dǎo)電性,可得到哪些信息?(1)從上往下,絕緣能力越越強.(2) 從下往上,導(dǎo)電能力越越強.(3)導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對的界限.(活動2)玻璃在一定條下由絕緣體轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體如圖,在A、B之間接入廢舊燈泡內(nèi)的玻璃柱,閉合開關(guān),電流表無示數(shù)(燈不亮);用酒精燈給玻璃加熱一段時間后,電流表有示數(shù)(燈亮).說明:玻璃在加熱的條下可以由絕緣體轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體三、絕緣體在一定條下可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體還有一類物體,其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間.四、半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間討論:導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體在實際中的應(yīng)用.
討論:導(dǎo)體容易導(dǎo)電和絕緣體不容易導(dǎo)電的原因導(dǎo)體中有大量可以自由移動的電荷,而絕緣體中幾乎沒有可以自由移動的電荷.
(活動3)演示調(diào)光臺燈的使用對于同一個燈泡而言,燈泡亮度的變化反映了什么物理量的變化?(活動4)嘗試改變電路中電流的大小 連接如右圖所示的電路 金屬絲想一想:可用那些方法改變電路中的電流大?(1)在電路中接入不同數(shù)量的電池現(xiàn)象:接入的電池越多,燈泡越亮. 電池的多少反映了電路中什么物理量的不同?結(jié)論:電路中電流的大小與電路兩端的電壓有關(guān).(2)在電路中接入不同的導(dǎo)體現(xiàn)象:接入的導(dǎo)體不同,燈泡的亮度不同.分析:不同導(dǎo)體接在同一電路中,電路中的電流大小不同.總結(jié):影響電路中電流大小的因素有兩個,一是電路兩端的電壓,二是接在電路中的導(dǎo)體.
為什么在同一電路中接入不同導(dǎo)體,電流的大小會不同?分析:導(dǎo)體在讓電流通過的同時對電流還存在著一定的阻礙作用,不同的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同,物理學(xué)中用電阻表示導(dǎo)體對電流的這種阻礙作用.一、電阻R:表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用導(dǎo)體的電阻越大,它對電流的阻礙作用就越大.電阻的電路符號:二、電阻的單位:1.國際單位制中:歐姆,簡稱歐,符號Ω.2.常用單位:千歐(kΩ)、兆歐(Ω)3.單位換算:1 kΩ = 103 Ω 1 Ω = 106 Ω
一些物體的電阻值:(1)實驗室用的連接導(dǎo)線的電阻很小,常用的1m長的銅導(dǎo)線,阻值小于百分之幾歐,通?梢院雎圆挥嫛(2)電流表的電阻很小,近似情況下可看作等于零。(3)電壓表的電阻很大,近似情況下看作無限大。(4)人體的電阻約為幾十千歐至幾千千歐。(5)手電筒的小燈泡其燈絲電阻為幾歐到幾十歐練習(xí):(1) 0.2Ω=_____Ω=____Ω(2)3.6Ω= ________Ω=_____Ω; (3)580Ω= _____Ω
第二時:①什么是電阻?電阻在國際單位制中的單位及其換算關(guān)系?②電路中的電流大小與哪些因素有關(guān)?電路兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻為什么不同的導(dǎo)體對電流的阻礙作用會有不同?問題:導(dǎo)體的電阻可能與哪些因素有關(guān)?猜想:導(dǎo)體電阻大小可能與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)設(shè)計實驗:③如何通過實驗比較導(dǎo)體電阻的大?(觀察什么現(xiàn)象) 電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用大小,電阻越大,表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大,通過導(dǎo)體的電流就越小.④這樣比較的條是什么?(電路兩端的電壓不變)⑤實驗方法:控制變量法所需器材:電、開關(guān)、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.如圖所示的導(dǎo)線4根.
(活動5)探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素1.探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系接入導(dǎo)體長度橫截面積電流強度/A①(鎳鉻合金線)2LS④(鎳鉻合金線)LS分析:①導(dǎo)線接入電路時,電路中的電流較小,說明①導(dǎo)線對電流的阻礙作用較大,①導(dǎo)線的電阻較大;④導(dǎo)線接入電路時,電路中的電流較大,說明④導(dǎo)線對電流的阻礙作用較小,④導(dǎo)線的電阻較小.結(jié)論:電阻的大小與導(dǎo)體的長度有關(guān).在材料和橫截面積相同時,長度越長,電阻越大.
2.探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系接入導(dǎo)體長度橫截面積電流強度/A②(鎳鉻合金線)LS③(鎳鉻合金線)L2S分析:②導(dǎo)線接入電路時,電路中的電流較小,說明②導(dǎo)線對電流的阻礙作用較大,②導(dǎo)線的電阻較大;③導(dǎo)線接入電路時,電路中的電流較大,說明③導(dǎo)線對電流的阻礙作用較小,③導(dǎo)線的電阻較小.結(jié)論:電阻的大小與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān).在材料和長度相同時,橫截面積越大,電阻越小.
3.探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系接入導(dǎo)體長度橫截面積電流強度/A①(錳銅絲)LS②(鎳鉻合金線)LS結(jié)論:導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)
①導(dǎo)體電阻的大小是否還與其它因素有關(guān)?②觀察本P80“一些用電器的阻值”,你可得到什么結(jié)論?導(dǎo)體的電阻可能還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)(活動6)探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體溫度的關(guān)系現(xiàn)象:電阻絲被加熱前,燈亮電流表有示數(shù).加熱時,燈變暗且電流表示數(shù)變小.分析:電流表示數(shù)越小,說明導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大,說明導(dǎo)體的電阻越大.結(jié)論:導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān),對多數(shù)導(dǎo)體而言,溫度越高,電阻越大. 三、影響導(dǎo)體電阻的大小的因素:導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)
大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,對于常見金屬,溫度每升高1℃ ,電阻值的變化約為1/1000到6/1000之間,所以在溫度變化不大時,導(dǎo)體的電阻值變化很小,可忽略不計。而白熾燈燈絲正常發(fā)光時與不發(fā)光時相比,溫度變化很大,因而電阻值變化很大,例如“220V 100w”的燈泡的燈絲在室溫下電阻約為30 Ω ,正常發(fā)光時電阻可達484 Ω ,是不發(fā)光時的十幾倍,這時就不能不考慮溫度對電阻的影響.超導(dǎo)現(xiàn)象:當導(dǎo)體溫度降低到某一數(shù)值時,其電阻會完全消失的現(xiàn)象.超導(dǎo)體:具有超導(dǎo)現(xiàn)象的物體.臨界溫度:超導(dǎo)體有常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度. 用類比的方法幫助學(xué)生理解導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系.
四、反饋練習(xí):1.有兩條粗細相同、材料相同的導(dǎo)線,一條長20厘米,另一條長1.3米,哪條導(dǎo)線電阻大,為什么?2.“銅導(dǎo)線比鐵導(dǎo)線的電阻小”這種說法對嗎?應(yīng)該怎么說?3.把兩段相同粗細均勻的銅絲并排扭在一起,它的電阻( )A、因長度不變,電阻不變B、因材料、長度未變,電阻仍不變C、因材料、長度未變,橫截面積增大,電阻變小。D、因材料、長度未變,橫截面積增大,電阻變大4.一段導(dǎo)體,接入電壓為3V的電路中,電阻為50 Ω,當它兩端的電壓為6V時,它的電阻為( )A、100 Ω B、50 Ω C、25 Ω D、0 Ω5.下列說法正確的是( )A、銅導(dǎo)線的電阻比鐵的電阻小 B、兩根長度相同的鋁線電阻相同C、粗細相同的兩根鐵絲,長的那一根比短的電阻大D、導(dǎo)體中的電流為0,電阻也為0。通過實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
充分利用學(xué)生身邊的材料進行探究
找出身邊的導(dǎo)體
找出身邊的絕緣體
討論:其它一些由絕緣體向?qū)w轉(zhuǎn)化的事例
學(xué)生討論閱本P81半導(dǎo)體
學(xué)生討論
通過燈泡的電流在發(fā)生變化
學(xué)生討論:如何用已有的器材改變電路中的電流大小.
電路兩端的電壓
學(xué)生討論并尋找生活中的事例做類比
閱本P80了解一些用電器的電阻值
表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用、歐姆Ω學(xué)生討論
和生活中的事例類比進行分析
比較不同導(dǎo)體接入電路時,電路中的電流大小.
讓學(xué)生進行實驗操作
引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)
總結(jié)實驗所需的條
引導(dǎo)學(xué)生描述觀察到的實驗現(xiàn)象,分析得出結(jié)論.
閱本P87“生活 物理 社會”了解超導(dǎo)現(xiàn)象、超導(dǎo)體及其應(yīng)用
三、思考與作業(yè)物理學(xué)習(xí)評價P48—P50“電阻(II)”
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