《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。