资源描述
14.1 电阻
一、课题: 电阻 课时:2课时
二、 教学目标
1、通过实验尝试改变电路中电流的大小,从中认识到导体能够导电的同时对电流又有阻碍作用。
2、了解什么是电阻,知道电阻是导体本身的属性,知道电阻的单位及其换算关系。
3、初步了解导体、绝缘体、半导体的电学特征.知道导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
4、 通过实验探究影响金属导体电阻的因素,初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路,提高依据物理事实分析、归纳问题的能力。
三、 教学重点、难点
理解电阻的概念,知道导体和绝缘体间没有绝对的界限.影响电路中电流大小的因素,实验探究影响电阻大小的因素。
四、 教学方法
引导学生自主探究影响导体电阻大小的因素,注意引导学生用科学合理的方法,对影响电阻大小的各个因素进行对比.使学生在探究过程中体会运用“控制变量法”给研究复杂的物理问题所带来的便利。
五、 教具
线路板1块、投影电流表1只、小灯座(含灯泡)两个、开关1只、干电池3节、各种不同的金属丝、酒精灯、废白炽灯泡的灯丝玻璃柱、电阻丝、导线若干
六、 教学设计
教 学 程 序 设 计
学生活动
一
引
入
课
题
二
教
学
过
程
第一课时:
(活动1)关于“导体和绝缘体”
如图,在A、B之间分别
A
0.6
3
接入硬币、铅笔芯、橡皮、
塑料尺、钢尺、铅笔、书本
等不同的物体,观察小灯泡
是否发光,电流表是否有示数。
现象:接入部分物体时,电流表
有示数(灯亮),而接入另一部分 A B
物体时,电流表无示数(灯不亮)。
分析:有些物体比较容易让电流通过,称之为导体。有些物体则不容易让电流通过,称之为绝缘体。
一、导体:容易导电的物体
金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等都是常见的导体。
二、绝缘体:不容易导电的物体
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯净的水等都是常见的绝缘体。
观察课本P81图14-3物质的导电性,可得到哪些信息?
(1) 从上往下,绝缘能力越来越强。
(2) 从下往上,导电能力越来越强。
(3) 导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
(活动2)玻璃在一定条件下由绝缘体转化成导体
如图,在A、B之间接入废旧灯泡内的玻璃柱,闭合开关,电流表无示数(灯不亮);用酒精灯给玻璃加热一段时间后,电流表有示数(灯亮)。
说明:玻璃在加热的条件下可以由绝缘体转化成导体。
三、绝缘体在一定条件下可以转化为导体
还有一类物体,其导电性能介于导体和绝缘体之间。
四、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间
讨论:导体、绝缘体和半导体在实际中的应用。
A
(活动3)演示调光台灯的使用
对于同一个灯泡而言,灯泡亮度的
变化反映了什么物理量的变化?
(活动4)尝试改变电路中电流的大小
连接如右图所示的电路 金属丝
想一想:可用那些方法改变电路中的
电流大小?
(1) 在电路中接入不同数量的电池
现象:接入的电池越多,灯泡越亮。
电池的多少反映了电路中什么物理量的不同?
结论:电路中电流的大小与电路两端的电压有关.
(2) 在电路中接入不同的导体
现象:接入的导体不同,灯泡的亮度不同。
分析:不同导体接在同一电路中,电路中的电流大小不同。
总结:影响电路中电流大小的因素有两个,一是电路两端的电压,二是接在电路中的导体。
为什么在同一电路中接入不同导体,电流的大小会不同?
分析:导体在让电流通过的同时对电流还存在着一定的阻碍作用,不同的导体对电流的阻碍作用不同,物理学中用电阻来表示导体对电流的这种阻碍作用。
一、电阻R:表示导体对电流的阻碍作用
导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大。
电阻的电路符号:
二、电阻的单位:
1.国际单位制中:欧姆,简称欧,符号Ω.
2.常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
3.单位换算:1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 106 Ω
一些物体的电阻值:
(1)实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的铜导线,阻值小于百分之几欧,通常可以忽略不计。
(2)电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零。
(3)电压表的电阻很大,近似情况下看作无限大。
(4)人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。
(5)手电筒的小灯泡其灯丝电阻为几欧到几十欧
练习:
(1) 0.2MΩ=_____Ω=____KΩ
(2)3.6MΩ= ________KΩ=_____Ω
(3)580Ω= _____KΩ
第二课时:
①什么是电阻?电阻在国际单位制中的单位及其换算关系?
②电路中的电流大小与哪些因素有关?
电路两端的电压、导体的电阻
为什么不同的导体对电流的阻碍作用会有不同?
问题:导体的电阻可能与哪些因素有关?
猜想:导体电阻大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关
设计实验:
③如何通过实验比较导体电阻的大小?(观察什么现象)
电阻表示导体对电流的阻碍作用大小,电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,通过导体的电流就越小。
①
②
③
④
①:铜 ②、③、④:镍铬合金
①、②、③长度相同
①、②、④横截面积相同
④这样比较的条件是什么?(电路两端的电压不变)
⑤实验方法:
控制变量法
所需器材:
电源、开关、
电流表、小灯泡、
导线若干.如图所示的
导线4根。
(活动5)探究影响导体电阻大小的因素
1. 探究导体电阻的大小与导体长度的关系
接入导体
长度
横截面积
电流强度/A
①(镍铬合金线)
2L
S
④(镍铬合金线)
L
S
分析:①导线接入电路时,电路中的电流较小,说明①导线对电流的阻碍作用较大,①导线的电阻较大;④导线接入电路时,电路中的电流较大,说明④导线对电流的阻碍作用较小,④导线的电阻较小。
结论:电阻的大小与导体的长度有关.在材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
2. 探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系
接入导体
长度
横截面积
电流强度/A
②(镍铬合金线)
L
S
③(镍铬合金线)
L
2S
分析:②导线接入电路时,电路中的电流较小,说明②导线对电流的阻碍作用较大,②导线的电阻较大;③导线接入电路时,电路中的电流较大,说明③导线对电流的阻碍作用较小,③导线的电阻较小。
结论:电阻的大小与导体的横截面积有关.在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
3. 探究导体电阻的大小与导体材料的关系
接入导体
长度
横截面积
电流强度/A
①(锰铜丝)
L
S
②(镍铬合金线)
L
S
结论:导体电阻的大小与导体的材料有关。
①导体电阻的大小是否还与其它因素有关?
②观察课本P80“一些用电器的阻值”,你可得到什么结论?
导体的电阻可能还与导体的温度有关。
(活动6)探究导体电阻的大小与导体温度的关系
现象:电阻丝被加热前,灯亮电流表有示数.加热时,灯变暗且电流表示数变小。
分析:电流表示数越小,说明导体对电流的阻碍作用越大,说明导体的电阻越大。
结论:导体的电阻还与温度有关,对多数导体而言,温度越高,电阻越大.。
三、影响导体电阻的大小的因素:
导体的材料、长度、横截面积和温度
电阻是导体本身的一种性质
大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,对于常见金属,温度每升高1℃ ,电阻值的变化约为1/1000到6/1000之间,所以在温度变化不大时,导体的电阻值变化很小,可忽略不计。而白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比,温度变化很大,因而电阻值变化很大,例如“220V 100w”的灯泡的灯丝在室温下电阻约为30 Ω ,正常发光时电阻可达484 Ω ,是不发光时的十几倍,这时就不能不考虑温度对电阻的影响。
超导现象:当导体温度降低到某一数值时,其电阻会完全消失的现象。
超导体:具有超导现象的物体。
用类比的方法帮助学生理解导体的电阻与导体的材料、长
度和横截面积的关系。
四、反馈练习:
1.有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?
2.“铜导线比铁导线的电阻小”这种说法对吗?应该怎么说?
3.把两段相同粗细均匀的铜丝并排扭在一起,它的电阻( )
A、因长度不变,电阻不变
B、因材料、长度未变,电阻仍不变
C、因材料、长度未变,横截面积增大,电阻变小。
D、因材料、长度未变,横截面积增大,电阻变大
4.一段导体,接入电压为3V的电路中,电阻为50 Ω,当它两端的电压为6V时,它的电阻为( )
A、100 Ω B、50 Ω C、25 Ω D、0 Ω
5.下列说法正确的是( )
A、铜导线的电阻比铁的电阻小
B、两根长度相同的铝线电阻相同
C、粗细相同的两根铁丝,长的那一根比短的电阻大
D、导体中的电流为0,电阻也为0
通过实验激发学生的学习兴趣
充分利用学生身边的材料进行探究
找出身边的导体
找出身边的绝缘体
讨论:
其它一些由绝缘体向导体转化的事例
学生讨论
阅课本P81半导体
学生讨论
通过灯泡的电流在发生变化
学生讨论:
如何用已有的器材改变电路中的电流大小.
电路两端的电压
学生讨论并寻找生活中的事例做类比
阅课本P80了解一些用电器的电阻值
表示导体对电流的阻碍作用、欧姆Ω
学生讨论
和生活中的事例类比进行分析
比较不同导体接入电路时,电路中的电流大小.
让学生进行实验操作
引导学生分析实验数据
总结实验所需的条件
引导学生描述观察到的实验现象,分析得出结论.
阅课本P87“生活 物理 社会”了解超导现象、超导体及其应用
三、思考与作业
1、物理补充习题P60—P61
2、导学练P108—P110
四
教
学
后
记
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