1、第 3 节 电 阻【教学目标】1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。2.知道电阻及其单位,能进行电阻不同单位之间的换算。3.知道影响电阻大小的因素,电阻是导体本身的性质,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。【教学重难点】1.重点:电阻的概念,影响电阻大小的因素。2.难点:通过实验探究,认识电阻大小与哪些因素有关。【课前准备】教师:各种导线、两节干电池、演示电流表、导线、开关、小灯泡、电阻丝组合示教板。学生:各种导线、两节干电池、电流表、导线、开关、小灯泡、电阻丝组合示教板、废旧日光灯灯丝。【教学过程】【情境引入】教师出示各种不同的导线,引导学生思考:常用的导线通常
2、是用铜或铝做的,特别重要的用电设备的导线要用贵重的银来做。我们已经知道,钢、铁也是导体,产量大又便宜,那么为什么不用钢、铁来做导线呢?这节我们就来解决这个问题。【互动新授】(一)电阻1.电阻:教师演示实验: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。教师在上面演示的实验中接入电流表,闭合开关,观察电路中电流表的示数。学生交流:接入铜丝时,电流表示数大,小灯泡较亮;接入镍铬合金丝时,电流表示数小,小灯泡较暗。教师追问:为什么会有这样的差别呢?学生讨论交流:导体容易导电,但不同的材料导电能力不同,铜丝导电好,镍铬合金丝导电弱。教师总结:导体虽然容易导电,但是对
3、电流也有一定的阻碍作用。在相同电压下,通过铜丝的电流大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小,反之,镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。在物理学中为表示导体对电流的阻碍作用大小用电阻来表示。电阻定义:表示导体对电流的阻碍作用的大小。导体电阻大,表示导体对电流的阻碍作用大。电阻符号用 R 表示。电阻单位:欧姆,简称欧,符号 。还有较大的单位千欧(k)、兆欧(M)换算关系:1 k=1 000 =10 3 1 M=1 000 000 =10 6 2.实际应用:教师询问:你知道为什么输电线用铜而不用铁了吗?手电筒小灯泡的电阻有多大?电炉丝的电阻有多大?学生自主阅读完成上述问题。教师讲解:在电子技术中,常用到具有一
4、定阻值的元件电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。多媒体展示电阻:在电路图中用符号“ ”表示。(二)决定电阻大小的因素1.实验探究:教师:通过刚才的实验,我们知道导体的材料不同,导电性能不同。那么在材料一定的情况下,电阻还和什么因素有关呢?我们可以想象水流流过水管时的情况,来类比一下电流。(1)学生猜想。导体电阻可能跟导体的粗细有关;导体电阻可能跟导体的长度有关;导体的电阻可能跟温度有关。老师明确,通过大家的积极的猜想,我们认为电阻的大小可能跟导体长度有关系;电阻的大小可能跟导体粗细有关;电阻的大小可能跟导体材料有关,并且导体不同,导体的电阻不一样;电阻的大小可能跟导体外界的温度有关系。(2)学生设
5、计实验,讨论实验方案:注意控制变量法。教师根据学生的设计优化实验电路:第 1 小组:用粗细相同、长度不同的镍铬合金丝,分别接入同一个电路,观察电流表的示数。第 2 小组:用长度相同、粗细不同的镍铬合金丝,分别接入同一个电路,观察电流表的示数。第 3 小组:电路中接入某一金属丝,找一个酒精灯加热这段金属丝,观察电流表的示数是否改变。(3)学生进行实验。记录数据填入下列表格:组次 导体 材料 长度 横截面积 电流/A 电阻大或小A 镍铬 l SB 镍铬 2l S1结论A 镍铬 l SC 镍铬 l 2S2结论低温高温3结论(4)学生分析归纳,得出结论。材料、粗细相同的两段导体,导体长度越长,电阻越大
6、;材料、长度相同的两段导体,导体越细,电阻也大;同一段导体,温度不同时,电阻不同。教师总结:导体的电阻是导体自身的一种性质,导体的电阻与导体的材料、长短、横截面积有关,有时还与温度有关。长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同;材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,横截面积越大,电阻越小。教师提示学生,可以类比行人在不同路面上受到的阻力情况。(5)学生实验评估。学生 1:实验中,探究电阻与长度关系时,实验效果不明显时,我改变了测法,使用了鳄鱼夹在镍铬合金丝上滑动,发现效果更好。学生 2:探究电阻与横截面积时,导线并联效果较好。学生 3:探究电阻与温度的实验中,当初用酒精灯
7、加热,电阻变化不大,我们把导线做成螺旋状,再加热电阻变化较大。教师总结:我们在实验中采用的这种研究问题的方法叫作控制变量法。当一个物理量的变化与多个因素有关时,可保持某些因素不变,只研究这个物理量与其中一个因素之间的关系,这种方法叫控制变量法。比如本实验中同学们控制了横截面积、材料、温度相同,而长度不同,因而可研究电阻与长度之间的关系。同时,实验中同学们积极合作探究,认真设计实验操作实验,能根据数据正确的归纳总结规律,这种实事求是的态度非常好。2.知识拓展:阅读小资料,了解物质导电性的排列顺序,了解半导体和超导想象。同学们能发现什么问题?阅读后学生讨论:在条件相同时,电阻小的导电性强,电阻大的导电性弱。在条件变化时,可能变化了,如湿木和干木。银、铜导电性最好,橡胶和陶瓷导电性最弱,所以用铜作导线,用橡胶作绝缘皮。【课堂小结】老师:今天你学到了什么,有什么成功的经验和收获?学生:1.知道了电阻的概念、单位及其换算。2.知道了影响导体电阻大小的因素。【板书设计】第 3 节 电 阻1.电阻(R):(1)意义:表示导体对电流阻碍作用的大小。(2)单位:欧姆()、千欧(k)、兆欧(M)换算:1 k=1 000 =10 3 1 M=1 000 000 =10 6 2.决定电阻大小的因素:电阻是导体本身的一种性质。它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
