电阻与变阻器.doc

14.1 《电阻和变阻器》教学设计

【教材分析】
本节课的主要内容包括电阻的概念，实验探究影响电阻大小的因素，变阻器及应用。电阻是导体的重要电学性质，理解这一概念的初步含义及其决定因素，与理解电流和电压的初步概念一样，是欧姆定律等后续学习的必备基础，变阻器是电阻知识的实际应用，在电学实验和生活中应用很广泛。
【学情分析】
通过上一章的内容学习，学生已经了解了电学的两个重要概念：电流和电压。另外，学生的生活经验中也有大量的电学知识。在科学探究素质方面：学生已经理解了探究的基本环节，并能在探究中灵活运用“控制变量法”设计实验，对实验的结果有初步的分析和处理数据的能力。
【设计思路】
本节课的主要内容包括电阻的概念，实验探究影响电阻大小的因素，变阻器及其应用。首先通过演示实验和类比法让学生对“电阻”有感性认识，让学生根据器材自主设计实验，探究影响电阻大小的因素，注重探究过程，发散学生的思维，使知识的学习不是被动接受而是主动地建构知识体系。整堂课立足在“从生活走向物理，从物理走向生活”的思路上，以科学探究为主线，让学生经历从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，达到掌握知识与技能，提高各种能力以及培养敢于创新的探索精神的目的，充分体现新课标要求下，“以学生为主体，以活动为主线，以创新为主旨”的探究式教学理念。
【教学目标】
1、知识与技能
（1）认识导体的电阻，知道电阻的概念、单位及换算关系、以及电阻器在电路中的符号；
（2）知道导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料和温度四个要素之间的关系。
（3）理解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流，知道变阻箱的读数方法。
2、过程与方法
在经历探究“影响电阻大小的因素”的活动中让学生进一步熟悉用控制变量法研究物理问题。
3、情感、态度与价值观
培养学生善于动手动脑的科学素养，乐于参与科学实践的科学态度和科学精神；以及培养与其他同学交流合作的意识。
【教学准备】
分组器材（四人一组）：自制的电阻器线路板，学生电源，开关，灯座和小灯泡，电流表，导线，滑动变阻器。老师演示：调光台灯，滑动变阻器等。
【教学重难点】
1、教学重点：理解电阻是导体对电流阻碍作用大小；探究影响电阻大小的因素；滑动变阻器的使用方法。
2、教学难点：如何采用控制变量的方法进行科学探究。即如何采用变量控制的方法进行实验设计和实验操作，最终归纳得到影响电阻大小的因素。

                教   学   过   程
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
    1.演示实验：将不同的导体（铅笔芯）接入电路，观察小灯泡的亮暗程度

2.不同的水管在流水的时候，对水的阻碍作用是否一样？
二、新课教学
（一）电阻
1．电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
2．学生阅读课本的P76第二自然段，掌握关于电阻的基础知识：
1符号：R
2单位：欧姆，简称欧，符号：Ω
常用单位：千欧（KΩ）兆欧(MΩ)
换算单位：1 KΩ=103Ω 1 MΩ=103 KΩ
3电路图中的符号：
3．组织学生阅读P76信息窗，让学生了解常见的电阻的阻值，并从中发现电阻的大小不同。
4．演示实验：让学生观察一可调光台灯亮度的变化。

5．提出问题：影响电阻的大小因素有哪些呢？
6．科学探究：电阻大小与哪些因素有关？
教师用设问的方式进行引导：
1通常的导线都是用铜、铝而不是用铁，为什么？

学生观察，讨论，分析。在第二个水流类比的作用下会得到如下结论：不同导体的导电能力是不相同的。

学生阅读课文，理解这段内容。

学生阅读课本。

   学生观察、讨论、分析可得出结论：导体的电阻是可变的。

猜想与假设：
   学生分组讨论，提出各种可能的猜想。

让学生通过观察、比较、分析，确认导体对电流有阻碍作用，使学生有了感性认识，就象水流在水管中受阻一样，电荷在导体中定向移动也会受到阻力，即导体对电流有阻碍作用，从而引出电阻概念。

培养学生的自学能力。

培养学生的阅读能力，让学生关心日常生活中有用电器的电阻，增加学生的感性认识，激发学生学习的兴趣。

学生从生活经验入手，对电阻变化有比较形象和具体的感性认识。

由于电阻对于学生来说较为抽象，对于决定电阻大小的因素，学生并没有生活体验，基于前面所学电学知识大多数学生可
教师活动
学生活动
设计意图
2水在粗管和细管中流动时受阻程度一样吗？空调机电源线为什么比台灯电源线要粗一些呢？
3同学生们从家到学校的路好比电流通过的路径，你们到校的时间一样吗？那么影响你们到校的时间不同的主要可能因素是什么呢？

7．老师提问2—3组的同学，说出他们的猜想。

8．由于问题涉及到多个因素的探究，老师可以通过回顾以往探究“物体运动的快慢”“影响蒸发快慢”“压强大小的因素”等探究方法，学生不难想到要用“控制变量法”进行探究。

9．请2—3小组说出他们的设计方案。从中选出一组设计较为好的，让其他小组发表意见，进行补充。

学生再讨论分析，得出结论：电阻的大小可能与导体的材料、长度、粗细有关。

学生制定计划与设计实验：
同学们分成实验小组进行讨论，研究探究方案。
学生：我们小组讨论设计方案如下，实验分三步进行：（1）将相同长度、粗细的铁丝和铜丝接入电路；
（2）将不同长度的铁丝接入电路进行实验；
（3）让接入电路的铁丝长度相同，先是一根，然后并接两根进行实验。实验中观察灯泡亮度情况得出结论。
学生补充一：前面小组的第二步可以省略，因为刚才老师给我们用长度不同的铅笔演示实验可说明导体的电阻与长度有关。

学生补充二：我们认为用小灯泡的亮度来描述电阻大小不够准确，最好用电流表。

利用提供的器材，设计的电路：

能会猜与电压、电流有关，而要猜想出与材料、长度、横截面积有关不容易，所以对于此环节处理则采用“引导式探究”的方法进行。

鼓励学生大胆地依据生活的经验或情景进行猜想，即体现出“从生活走向物理”、“物理就在我们的身边”的新课程理念，又有利于培养学生将生活与物理联系起来进行学习物理的方法。

培养学生相互合作的能力和积极充分表达自己观点的习惯，并且尊重他人的意识。
教师活动
学生活动
设计意图
10．开始实验，实验过程中，老师巡回指导，引导学生处理实验中发生的问题，并指导学生将实验结论写下来，实验结束后各小组交流讨论。

11．组织学生阅读P78的信息窗，了解材料的电阻率。

12．同学生家里都使用过白炽灯吧。那么谁能讲出为什么在打开电灯的瞬间最容易烧断灯丝？
老师自己给出答案，对上述探究的一个补充。
导体的电阻还与温度有关：温度越高，电阻越大。

（二）变阻器
舞台上的灯光可随意调节明暗，电视机等电器的音量可改变大小，这主要归功于其中一种易于改变电阻的器件——变阻器．
1．  滑动变阻器
出示滑动变阻器，如图，

   进行实验与收集数据
   学生根据自己设计的方案进行实验，认真观察现象和记录数据。对记录下来的数据进行比较分析得出结论：
（1）       材料、粗细相同的导体，长度越长，电阻越大；
（2）       材料、长度相同的导体，导体越粗，电阻越小。
（3）       长度、粗细相同的不同材料的导体电阻也不同。

学生思考、讨论。

      学生观察、认识滑动变阻器。

培养学生动手操作和收集数数的能力，加强学生之间的合作与交流，发挥合作精神，使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，完成各单个探究者难以完成的复杂任务，同时也使学生学会相互接纳、赞赏、分享和互助。

  这样可以节约有效的课堂时间，同时拓宽电阻受温度影响在日常生活中的具体表现。
教师活动
学生活动
设计意图
2．演示实验：
将滑动变阻器接入电路中，并移动滑片让学生观察灯泡的亮度。
请同学们看自己桌面上的滑动变阻器及其说明书回答下列问题：
A．滑动变阻器由几部分组成，每一部分由什么材料制成
B．这些部分是如何组合在一起的？
C．它的的作用是什么？
D．它的原理是什么？
E．在电路图中的元件符号？
F．闭合开关前，滑片应位于何处？
G．它应如何接入电路中？

3．电阻箱
    简单介绍电阻箱的作用、优点以及计数方法，出示电阻箱，调节后让学生练习计数。

三、小结
1．请同学们互相交流一下这节课的收获最后，请一名同学总结。
2．请同学们再举出生活中应用到变阻器的例子
四、布置作业

P79-80 作业1，2，3，4。
学生自主学习P78，并进行小组讨论，互相交流补充，回答问题。
1．主要部件是电阻丝绕成的线圈，表面涂有绝缘漆已被刮去；滑片套在金属棒
2．作用：调节滑动变阻器的滑片P，可以逐渐改变电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，另外还可以起到保护电路的作用．
3．原理：靠改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻．
4．结构示意图和符号．
5．闭合开关前，滑片应位于最大值处。
6．接法：一上一下。

学生观察电阻箱，会读电阻箱的阻值
学生：1、电阻的概念
2、影响电阻大小的因素
3、滑动变电阻器

学生：电视机、收音机的音量开关是变电阻器。

这一部分的安排，即减轻了老师讲解的负担，又培养了学生自主学习的能力、观察能力、理解能力，体会到了互相交流和学习的重要性。

训练学生的归纳整理能力

从物理走向生活，体验物理与生活的紧密联系。
【板书设计】
14.1 电阻和电阻器
一、电阻
1．电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
（1）符号：R
（2）单位：欧姆，简称欧，符号：Ω
常用单位：千欧（KΩ），兆欧(MΩ)
换算单位：1 KΩ=103Ω ，1 MΩ=103 KΩ
（3）电路图中的符号：
2．影响电阻大小的因素
（1） 材料、粗细相同的导体，长度越长，电阻越大。
（2） 材料、长度相同的导体，导体越粗，电阻越小。
（3） 长度、粗细相同的不同材料的导体电阻也不同。
（4） 大部分金属导体的电阻，温度越高，电阻越大。
二、变阻器
1．滑动变阻器
（1）．构造：主要部件是电阻丝绕成的线圈，表面涂有绝缘漆已被刮去；滑片套在金属棒上。
（2）．作用：调节滑动变阻器的滑片P，可以逐渐改变电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，另外还可以起到保护电路的作用。
（3）．原理：靠改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
（4）．结构示意图和符号。
（5）．接法：一上一下。
2．电阻箱