12.1 怎樣認(rèn)識電阻
1．教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
⑴知道什么是電阻，知道電阻的單位，知道決定導(dǎo)體電阻大小的因素。
⑵了解滑動變阻器的基本結(jié)構(gòu)和原理，會使用滑動變阻器改變電路中的電流。
過程與方法
⑶通過實驗探究，了解導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，理解控制變量的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價值觀
⑷通過觀察和使用滑動變阻器，體會滑動變阻器的結(jié)構(gòu)之巧、之妙，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
2．教材說明
本節(jié)主要內(nèi)容有：電阻及其單位，決定電阻大小的因素，滑動變阻器。
電阻與電流、電壓一樣，是電學(xué)中的重要物理量。電阻器是電阻知識的應(yīng)用，定值電阻和變阻器在電學(xué)實驗和無線電技術(shù)中應(yīng)用很廣泛�；瑒幼冏杵鞯膶W(xué)習(xí)，既有助于學(xué)生更好地理解電阻的概念，又為后續(xù)的學(xué)習(xí)——特別是做電學(xué)實驗作了必要的準(zhǔn)備。
本節(jié)教材的編寫思路：教材開宗明義，通過一個生活現(xiàn)象，使學(xué)生意識到“兩燈泡的燈絲”對電流的阻礙作用不同，進而學(xué)習(xí)什么是電阻和電阻的單位，并激發(fā)學(xué)生探究電阻的興趣。知道了電阻及其單位，自然會產(chǎn)生一個疑問：不同的導(dǎo)體，電阻有大有小，那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)？“活動1”讓學(xué)生親自動手實驗，探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，并在實驗過程中體會控制變量的科學(xué)方法。研究導(dǎo)體的電阻跟長度、橫截面積、材料的關(guān)系，不僅加深了學(xué)生對電阻的理解，也是學(xué)生學(xué)習(xí)滑動變阻器的基礎(chǔ)。關(guān)于滑動變阻器，教材安排了兩個活動�！盎顒�2”讓學(xué)生對照實物和結(jié)構(gòu)圖，邊觀察、邊，并通過幾個問題引導(dǎo)學(xué)生思考討論，從而搞清滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)會畫其結(jié)構(gòu)示意圖和符號�！盎顒�3”讓學(xué)生練習(xí)使用滑動變阻器，重點學(xué)習(xí)滑動變阻器的接法和調(diào)節(jié)，為下一節(jié)探究歐姆定律奠定基礎(chǔ)。
本節(jié)教學(xué)重點：電阻的概念、導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)，是本節(jié)教學(xué)的重點。
本節(jié)教學(xué)難點：滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和使用是本節(jié)教學(xué)的難點。


3．教學(xué)建議
本章內(nèi)容是上一章電路知識的繼續(xù)，思路順承上一章，所以，對于章標(biāo)題可不必設(shè)計專門的“引入”（如直接點題：本章我們將繼續(xù)探討電路中的規(guī)律），僅引入第一節(jié)電阻即可。
什么是導(dǎo)體的電阻
關(guān)于電阻，可以像教材那樣從生活現(xiàn)象引入，也可以通過演示實驗引入，以下幾個實驗可供參考。
實驗1：如圖12-1所示，電源為三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組，L為3.8V的小燈泡，先后將兩根長度、橫截面積相同的銅導(dǎo)線絲和鎳鉻合金線接入電路M、N之間，引導(dǎo)學(xué)生觀察比較電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。
啟發(fā)學(xué)生思考：前后兩次實驗，電源電壓相同，為什么接入銅線時電流較大，而接入鎳鉻合金線時電流較��？
學(xué)生思考、討論。
教師：這兩段導(dǎo)體分別接入電路時，電路中的電流大小不同，這說明導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時，對電流還有一定的阻礙作用（讓學(xué)生指出哪段導(dǎo)體對電流的阻礙作用較大）。為了表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，物理學(xué)中引入了電阻的概念。
實驗2：如圖12-2所示，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，L1和L2分別為2.5V和3.8V的小燈泡，閉合開關(guān)，觀察比較小燈泡的亮度。
教師（啟發(fā)）：兩個小燈泡兩端的電壓相等嗎？通過它們的電流相等嗎？（當(dāng)學(xué)生回答電流不等后，可用電流表測量各支路的電流，證明學(xué)生的推測。）原來，小燈泡的燈絲一方面能夠?qū)щ�，另一方面對電流有阻礙作用，而且這兩個燈泡的燈絲對電流的阻礙作用不同。誰對電流的阻礙作用較大？（學(xué)生：3.8V的燈泡。）物理學(xué)中把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。
實驗3：如圖12-3所示，用一個金屬夾（作滑片）、一段鎳鉻合金線制作一個滑線變阻器，將該“變阻器”與小燈泡、電流表、開關(guān)串聯(lián)起來，接在電源上。緩緩滑動金屬夾，小燈泡的亮度逐漸變化。
學(xué)生首次看到這種現(xiàn)象，感到既“好玩”又好奇。
教師：小燈泡的亮度為什么會變化呢？（稍停，讓學(xué)生思考或猜測。）原來，當(dāng)移動金屬夾時，合金導(dǎo)線對電流阻礙作用的大小發(fā)生了變化，致使電路中的電流發(fā)生變化�；瑒咏饘賷A使燈泡變亮，此時合金線對電流的阻礙比剛才大了還是小了？（學(xué)生：對電流阻礙作用變小了。）物理學(xué)中把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。
還可以根據(jù)滑動變阻器的原理，制作諸如電子拉力計、壓力計或風(fēng)力計等，通過電流表顯示其工作時電流的變化情況，引入電阻。
關(guān)于電阻的單位，可以直接告訴學(xué)生，或讓學(xué)生看書自學(xué)，然后出示兩道練習(xí)題，讓學(xué)生進行單位換算，既及時鞏固了知識，又鍛煉了學(xué)生換算單位的能力。
為了使學(xué)生對電阻的單位“歐姆”具有感性認(rèn)識，可以向?qū)W生介紹一些電器正常工作時的電阻值（見教材32頁）。
電阻與哪些因素有關(guān)
教師（過渡）：不同的導(dǎo)體，電阻有大有小。那么電阻的大小與哪些因素有關(guān)呢？我們通過實驗進行探究。
關(guān)于“活動1”的教學(xué)，這里提供兩種方案，以資參考。
方案1：學(xué)案式教學(xué)法
對于“活動1”，教材是以“學(xué)案”的形式編寫的，可以按照教材的編寫思路進行教學(xué)，即先讓學(xué)生參照教材進行實驗，待學(xué)生有了感性認(rèn)識，再歸納總結(jié)、反思方法。
具體教學(xué)時，教師可先向?qū)W生介紹實驗器材，然后讓學(xué)生認(rèn)真教材，明確每一步的實驗?zāi)康暮头椒�，再動手操作�?br>學(xué)生分組實驗、得出結(jié)論后，組織學(xué)生匯報交流。匯報和交流包括兩個方面：一是得出結(jié)論，即導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)；二是總結(jié)方法，讓學(xué)生結(jié)合實驗過程，具體說明怎樣用控制變量法進行實驗，如保持哪些量不變？改變什么量？比較哪兩個量的變化？二者是否有關(guān)？
方案2：探究式教學(xué)法
對于學(xué)生基礎(chǔ)比較好的學(xué)�；虬嗉墸�可以按下面的方法進行教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。
首先讓學(xué)生猜想電阻的大小可能與哪些因素有關(guān)？為便于學(xué)生提出猜想，采用這種教學(xué)法時，“本節(jié)課的引入”最好采用上面圖12-3所示的實驗。因為學(xué)生結(jié)合圖12-3所示的實驗，很容易想到電阻跟導(dǎo)體的長度有關(guān)，再給學(xué)生留點思考、討論的時間，他們一般能陸續(xù)說出電阻還可能跟導(dǎo)體的橫截面積、材料有關(guān)。
為啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，教師可把學(xué)生的猜想板書在黑板上：電阻的大小可能與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料有關(guān)。
教師：要研究電阻跟幾個因素的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)選用什么方法？（控制變量法）具體說明控制哪些量不變？改變什么量？通過什么辦法可以比較出電阻的大��？
在教師的啟發(fā)下，學(xué)生結(jié)合自己桌面上的器材，經(jīng)過思考討論，設(shè)計出實驗方案。
學(xué)生按照設(shè)計的實驗方案進行實驗，最后分析歸納得出結(jié)論。
關(guān)于“導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)”，可通過演示實驗得出結(jié)論。取廢舊日光燈的燈絲或用細(xì)鐵絲繞制的線圈，接入圖12-1所示電路的M、N兩端，用酒精燈緩緩地給燈絲加熱，讓學(xué)生觀察加熱前后小燈泡亮度的變化，由此判斷電阻的變化，進而得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)。同時向?qū)W生說明：對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大。
關(guān)于“幾種導(dǎo)電材料的電阻”和“一些電器正常工作時的電阻”，目的是增加學(xué)生對電阻大小的感性認(rèn)識，使所學(xué)知識與生活實際聯(lián)系起來，不要求學(xué)生記憶有關(guān)數(shù)據(jù)。對于這兩個表格，可以讓學(xué)生閱讀自學(xué)；為加強學(xué)生的印象，也可以由老師提出某材料或電器，學(xué)生查找對應(yīng)的電阻值，或者讓學(xué)生比較它們電阻的大小；也可以讓學(xué)生結(jié)合表中數(shù)據(jù)，說說為什么前面圖12-3中的實驗用鎳鉻合金作滑線？導(dǎo)線為什么用銅絲？還可以再補充一些電阻值，以拓展學(xué)生的視野。
電阻器
關(guān)于定值電阻和電位器，可以收集一些實物照片，用多媒體展示、介紹；如果條件允許，最好能收集（或到電子元件商店購買）一些實物，課上分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生觀察；也可以準(zhǔn)備一些帶有電位器的用電器，如收音機等，通過調(diào)節(jié)音量旋鈕，改變其音量。對于電阻的符號，可在介紹了定值電阻之后告訴學(xué)生。作為練習(xí)，可以讓學(xué)生畫一個由電阻、開關(guān)、電源組成的電路圖。變阻器的符號可在“活動2”中介紹。
滑動變阻器的構(gòu)造是本節(jié)教學(xué)的難點。對于“活動2”，可以讓學(xué)生對照實物和教材圖12-5及有關(guān)文字，邊觀察、邊閱讀、邊思考；如有疑問，同學(xué)之間相互交流；對于小組內(nèi)部解決不了的疑難問題，分組活動完成后，全班集中交流討論，教師視情況點撥引導(dǎo)、提煉總結(jié)。
通過活動2，應(yīng)達到如下目的：
⑴搞清滑動變阻器的構(gòu)造：金屬桿的電阻很小，其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零，可以忽略不計；圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲，其阻值較大，標(biāo)牌上所標(biāo)的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值；滑片可以在金屬桿上左右移動，滑片的上部與金屬桿相連，下端通過電阻絲的接觸滑道（刮去絕緣層的部分）與電阻絲相連通。
⑵弄懂滑動變阻器的原理：通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變接入電路中電阻的大小。當(dāng)把滑動變阻器的兩個接線柱接入電路時（不要求不出現(xiàn)三個接線柱同時接入電路的情況），學(xué)生應(yīng)能指出或畫出電流的路徑，知道電阻絲的哪部分被連入電路，當(dāng)滑片向左或向右移動時，能判斷出連入電路的電阻變大還是變小。為使教學(xué)更加直觀，最好制作一個關(guān)于滑動變阻器的動畫，當(dāng)連入不同的接線柱時，動畫能清楚地顯示電流的路經(jīng)。如果條件不允許，可以在黑板上畫幾個滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖12-4所示，教師畫出不同的連接方法，讓學(xué)生用彩色粉筆描出電流的路徑，判斷移動滑片時電阻的變化情況。最后總結(jié)：將“A與D”、“A與C”、“B與C”或“B與D”兩個接線柱分別接入電路時，能起到變阻作用；將“A與B”或“C與D”兩個接線柱分別接入電路時，不能起到變阻的作用。
⑶會畫滑動變阻器的符號：學(xué)生知道了滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)習(xí)變阻器的符號就容易了。需要注意的是，有的學(xué)生雖然會畫一個滑動變阻器的符號，但應(yīng)用到具體電路圖中卻容易出錯，所以應(yīng)當(dāng)結(jié)合一個完整的電路圖，讓學(xué)生練習(xí)滑動變阻器的畫法。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，對于“活動2”，也可以采取“讓學(xué)生自制變阻器”的方法開展教學(xué)：首先明確活動目的，即讓學(xué)生利用電阻絲等器材自制一個能改變電阻大小的儀器，學(xué)生通過構(gòu)思、實驗、嘗試、交流、改進，體會到發(fā)明創(chuàng)造的曲折和樂趣；然后讓學(xué)生觀察實驗室實用的滑動變阻器，并與自己制作的變阻器對比，體會到滑動變阻器設(shè)計之巧妙（如電阻絲繞在圓筒上等）。
“活動3“的目的是讓學(xué)生練習(xí)使用滑動變阻器，學(xué)生通過動手操作，學(xué)會滑動變阻器的連接、調(diào)節(jié)及判斷電阻的變化，同時體會到成功的喜悅（當(dāng)小燈泡的亮度發(fā)生變化時），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生活動時，教師要注意指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的實驗習(xí)慣。如：連接電路時，要斷開開關(guān)，滑動變阻器的滑片要調(diào)到阻值最大的位置；調(diào)節(jié)滑片前，可先分析當(dāng)向左或向右移動滑片時，電阻將如何變化，電流如何變化，然后通過實驗檢驗自己的判斷，或者先實驗觀察后分析原因，使理論分析與實踐操作相結(jié)合。
4．教學(xué)評價
課堂測評
1．生活中常用的導(dǎo)線通常是用銅或鋁做的，你是否思考過：鋼鐵也是導(dǎo)體，而且價格便宜，為什么不用鋼鐵來做導(dǎo)線呢？
2．人的皮膚干燥時，雙手之間的電阻約為幾千歐至幾萬歐，10kΩ＝ Ω；我們平常說的絕緣體，其電阻一般應(yīng)在1MΩ以上，1MΩ＝ Ω。
3．實驗室里某滑動變阻器名牌上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣，它表示該變阻器電阻的變化范圍是 ，1A表示的是該滑動變阻器 。
4．在圖12-5所示的電路中，滑動變阻器接入電路的電阻絲是 段（用字母表示）。閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，變阻器連入電路的電阻 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
5．如圖12-6所示，當(dāng)開關(guān)閉合后，用酒精燈對導(dǎo)線加熱，電流表的讀數(shù)會 ，這是因為導(dǎo)體的電阻與 有關(guān)，酒精燈對導(dǎo)線加熱時，導(dǎo)線的電阻 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
6．關(guān)于導(dǎo)體的電阻值，下列說法中正確的是（ ）
A.粗細(xì)相同的兩根導(dǎo)線，較長的那根電阻一定較大
B.鎳鉻合金絲的電阻一定比銅絲的電阻大
C.長短相同的兩根導(dǎo)線，橫截面積較小的那根電阻一定較大
D.常溫下同種材料制成的長短相同的兩根導(dǎo)線，粗導(dǎo)線的電阻一定小
7．如圖12-7所示，滑動變阻器有A、B、C、D四個接線柱，將該變阻器與一個小燈泡串聯(lián)后接入電路，通電后使滑片P向右移動，小燈泡逐漸變亮，下面4種接法中正確的是（ ）

A B C D
圖12-7
8．電位器是變阻器的一種，它可以用來改變收音機的音量。小紅買了一個電位器，如圖12-8所示。如果把它與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈的亮度，請仔細(xì)觀察，現(xiàn)想使滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗，下列連法正確的是（ ）
A．連接A、C B．連接B、C
C．連接A、B D．以上都不正確
9．在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實驗時，老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了以下幾種電阻絲。
導(dǎo)線代號ABCDEFG
長 度 / m1.00.51.51.02.00.50.5
橫截面積 / mm23.00.81.20.83.01.21.2
材 料鐵鎢鎳鉻合金鐵鎢鎳鉻合金鋁
⑴為了研究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系，應(yīng)選用導(dǎo)線C和 （填寫代號）進行實驗；
⑵為了研究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系，應(yīng)選用 兩根導(dǎo)線進行實驗比較；
⑶如選用了A和D兩根導(dǎo)線進行實驗，則是為了研究導(dǎo)體的電阻與 的關(guān)系。
10．如圖12-9所示，AC、EG分別為長度和粗細(xì)都相同的錳銅絲和鎳鉻合金絲，B、F分別為這兩段電阻絲的中點，曉薇同學(xué)用該裝置做“探究決定電阻大小因素”的實驗，記錄數(shù)據(jù)見下表：
步驟M接N接電流/A
1AC0.5
2AB1.0
3A和CB2.0
4EG0.2
5EF0.4
6E和GF0.8

⑴比較步驟 ，得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻大小與材料有關(guān)；
⑵比較步驟1和2（或4與5），得出結(jié)論： ；
⑶比較步驟2和3（或5與6），得出結(jié)論： 。
11．圖12-10給出了幾個元件，要求用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度，電流表測量電路中的電流，電壓表測量燈泡兩端的電壓。
⑴畫出電路圖，并按電路圖連接實物圖。

圖12-10
⑵根據(jù)連接的實物圖完成下表。
滑片P變阻器連入的電阻變化情況小燈泡的亮度變化情況電流表的示數(shù)變化情況
向右移動
向左移動
參考答案
1．在長度和橫截面積相同的條件下，鋼鐵的電阻比銅和鋁的大，電流不容易通過。
2．104Ω 106Ω
3．0～20Ω 允許通過的最大電流為1A
4．AP 變小
5．減少 溫度 變大
6．D 7．B 8．C
9．⑴F ⑵F、G ⑶橫截面積
10．⑴1與4（或2與5，或3與6） ⑵橫截面積和材料相同時，導(dǎo)線越長電阻越大 ⑶長度和材料相同時，橫截面積越大電阻越小
11．⑴如圖12-11所示。

圖12-11
⑵如下表所示：
滑片P變阻器連入的電阻變化情況小燈泡的亮度變化情況電流表的示數(shù)變化情況
向右移動變 大變 暗變 小
向左移動變 小變 亮變 大
“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo)
1．右 左
2．能起到變阻作用的接法是：將“A和C”，或“A和D”“B和C”“B和D” 接入電路。將“A和B”或“C和D”接入電路不能起到變阻作用。

課外活動
本活動旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，讓學(xué)生自選器材，動手制作。
下面的方案可供參考。
如圖12-12所示，可以用較粗的帶絕緣皮的鋁導(dǎo)線作燈桿，用半個乒乓球或小塑料瓶作燈罩，用回形針或按扣作開關(guān)，用塑料盒、硬紙盒或小木板作底座。各部分之間用粘合性較強的膠水（五金商店有售）粘接。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chusan/72382.html

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