《第3节-物质的导电性与电阻》教案2.doc

《第3节 物质的导电性与电阻》教案
教学目标：
1、能用正确的方法探测电路中的电流的大小；
2、能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性；
3、知道常见的导体和绝缘体；
4、知道金属导电原因是有自由电子；
5、理解电阻概念，知道电阻的单位。
教学重、难点分析：
重点：（1）知道常见的导体和绝缘体；
（2）理解电阻概念，知道电阻的单位。
难点：（1）能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性；
（2）从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系。
教学设计：
引入：
实验：取出一段导线，当场剖开，可看到外面的塑料外套和里面的金属丝。
问：为什么所有导线都是这样设计的？我能不能换一下，用塑料或橡胶做内导线，金属做外套？这样会有什么问题产生？
一、探究物质导电能力
1、在讲台上展示铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、食盐水、蒸馏水、硬币、粉笔等等。
问：根据生活经验，谁能把这些物质分分类，一类是能够导电的，另一类是不能导电的？
这是我们由生活常识得到的结论，正确与否我们得用事实来说话，动手做做实验，验证一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案，画出它的电路图。
讨论：（1）用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？
（2）什么情况下电路中会产生电流？
所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流，这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路，还需要的器材有：导线、开关、电源及用电器（小灯泡、发光二极管或音乐卡片均可）。这些答案可引导学生得出，并训练他们把设计的实验方案用电路图的形式表达出来。
思考：电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以？
当被测物体是导电性能良好的导体时，电路中会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。
请学生在黑板上画出正确的电路图。
得到结论：
（1）容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。不容易导电的物质绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。
（纯净的水机蒸馏水是不导电的，但普通水中往往溶有大量杂质，能够导电。）
（2）实验：烧红的玻璃能够导电。
（注意点：用酒精喷灯加热；电源电压控制在20伏左右；负载用发光二极管。）
结论：物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
2、半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。
常见的半导体材料有硅、锗。
二、金属导电的微观解释
原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电，原子核带正电。
金属内部原子核位置是相对固定的，但有大量能自由移动的电子，它们能从一个地方移动到另一地方，当电路中接入电源，并接通后，金属中的这些自由电子都向同一方向（由电源的负极经导线向电源的正极）移动，从而形成了电流。
三、电阻
我们已经知道有些物质容易导电叫做导体，有些物质不容易导电叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢？我们就引入电阻这个概念。
电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻就越大。
问：导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？
所以，电阻越大，导体的导电能力越弱。
问：导体和绝缘体的区别是什么？
导电能力的差异。
这说明什么？
说明各种材料的导电能力是不同的。
影响电阻大小的因素之一：材料。
猜测：影响电阻大小的因素还有哪些？－－生答：导线的粗细、长度、温度等
1、研究导体的电阻与长度的关系
控制导体的材料和粗细相同，用镍铬合金导线EF和GH做实验，将实验测出的电流表示数记录下来。
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的材料、粗细（横截面积）都相同时，导体越长，电阻越大。
2、研究导体的电阻与粗细的关系
控制导体的材料和长度不变，用镍铬合金线CD和GH做实验。将实验测出的电流表的示数记录下来。
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的材料、长度都相同时，导体的越细（横截面积越小），电阻越大。
3、研究导体电阻与材料的关系
在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变，研究当导体的长度发生变化时，导体电阻的变化情况。

用图示的装置做演示实验，研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关。实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线EF，将电流表示数记录下来。
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的电阻跟导体的材料有关。
为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较。
提问：你知道哪些材料的导电性能好？
银的导电性能最好，因此，在相同长度和横截面积的情况下，它的电阻最小，其次是铜，再次是铝。