初中物理第3节 电阻教案设计

这是一份初中物理第3节 电阻教案设计，共6页。

备课笔记
知识拓展：
几种常用的电阻器
几个常见电阻值
小灯泡的电阻为5~50Ω；日常用的照明灯泡工作时电阻为100~2000Ω；实验室用的铜导线，每根的电阻为0.01~0.1Ω，通常可以忽略不计；人体干燥时，双手间的电阻为1000~5000Ω；人体潮湿时，双手间的电阻为200~800Ω.
备课笔记
特别提醒：
电阻有两个意思：一是指物理量，即导体对电流阻碍作用的大小；二是指元件，即具有一定电阻值的电阻器，也叫定值电阻.
知识拓展：
1.在相同的电压下，通过不同导体的电流不同，是因为它们的电阻不同.通过的电流越小，说明该导体的电阻越大.
2.在物理实验中，常用的导线的电阻很小，一般忽略不计；电流表的电阻很小，相当于一段导线，而电压表的电阻极大，可以看成是断开的.
特别提醒：
一般金属导体温度升高几摄氏度或十几摄氏度时，电阻值变化不超过百分之几，通常我们可以忽略温度对电阻的影响.
备课笔记
特别提醒：
实验过程中要控制电源电压不变.实验中，通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小，这是运用了转换法.
规律总结：
1.电阻的产生实际上是导体中微观粒子对电荷的碰撞和摩擦的结果.例如，当自由电荷在导体中定向移动时，会由于导体内的微观粒子对电荷的碰撞和摩擦，对电荷的定向移动产生阻碍作用.
2.电阻表示导体对电流的阻碍作用，说明导体虽然对电流有阻碍作用，但是电流还是比较容易流过导体；而绝缘体不易导电，我们可以认为绝缘体的电阻很大，对电流的阻碍作用很强，几乎不能使电流通过，因此我们说绝缘体是不易导电的物体.
备课笔记
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.
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知识拓展：
测电阻的仪器
1.精度要求不太高时用欧姆表或万用表的欧姆档即可.
2.精度要求高时，需要用到电阻箱，检流计，稳压电源，用惠斯通电桥原理进行测量.
备课笔记
课题
电阻
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
2.理解电阻是导体本身的一种性质，理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关.
过程与方法
1.探究决定电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较、概括的能力.
2.学习研究问题的一种方法——控制变量法.
情感、态度与价值观
1.激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣，让学生积极动手进行实验.
2.通过了解半导体及超导在现代科技中的应用，开阔视野，激发学生的求知欲.
教学重点
电阻的概念
教具准备
接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的镍铬合金丝及铜丝各一段、酒精灯、日光灯钨丝、多媒体课件等
教学难点
决定电阻大小的因素
教学课时
1.5课时
课前预习
1.电阻
（1）定义：导体对电流 阻碍 作用的大小，用字母 R 表示.
（2）性质：不同的导体，电阻一般 不同 ，所以电阻是 导体 的一种性质.
（3）单位：国际单位为 欧姆 ，简称 欧 ，符号是 Ω .常用的单位还有 千欧（kΩ） 、 兆欧（MΩ） .换算关系：1kΩ= 103 Ω，1MΩ= 106 Ω.
（4）电阻器：在电子技术中，经常用到的具有一定 电阻值 的元件，也叫 定值电阻 ，在电路图中用表示.
2.决定电阻大小的因素
（1）控制变量法：物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用 控制 因素(变量)的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决.
（2）探究结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的 材料 、 长度 和 横截面积 .
巩固复习
教师引导学生复习上一课时内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路，闭合开关，观察灯泡亮度；换一个规格不同的灯泡接入电路，再次观察灯泡的亮度，发现灯泡变暗了.（以实验导入课题）
师 为什么电压一样，这个灯泡却变暗了呢？看来同样是灯丝，有的灯丝容易导电，有的却不容易导电，今天我们就研究导体的这种差异.
进
行
新
课
电阻及其单位
1.电阻的定义
提出问题：为什么铜导线与镍铬导线的用途不同呢？同是导体为什么它们导电的能力又有不同呢？（下面进行实验探究）
演示实验：教师演示教材P63“演示”中图16.3-1所示实验，把镍铬合金丝和铜丝分别接入电路，观察一下灯泡的亮度有什么不同？
步骤：①先将镍铬合金丝接入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度.
②将镍铬合金丝换成长短、粗细相同的铜丝，合上开关，观察小灯泡的亮度.
现象：接铜丝时灯泡亮，接镍铬合金丝时灯泡暗.
分析：实验中用的是相同的电池，也就是说电压相同，为什么两条导线中的电流不同呢？
原来，导体能导电，但同时对电流又有阻碍作用；相同电压下，导线中电流不同，说明两条导线对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.
板书：电阻是导体对电流的一种阻碍作用.
2.电阻的单位及其换算
板书：（1）电阻的符号：R；电路图中的符号是.
（2）电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω.
常用单位：千欧（kΩ），兆欧（MΩ）.
1kΩ=103Ω；1MΩ=106Ω.
几种常见的电阻值：手电筒的小灯泡灯丝电阻为几欧到十几欧；日常用的白炽灯灯丝电阻为几百欧到几千欧.实验室用的约1m长的铜导线电阻小于百分之几欧，通常可以略去不计.
决定导体电阻大小的因素
提出问题：决定导体电阻大小的因素有哪些呢？
师 请同学们看教材P64“实验——探究影响导体电阻大小的因素”，你能猜测出影响电阻大小的因素吗？
进行猜想：电阻的大小可能与导体长度、横截面积、材料、温度有关.
设计实验：应该采用控制变量的方法进行研究.
演示实验1：长度、横截面积一定，探究电阻R与材料ρ的关系（可参考前面的演示实验）；
进
行
新
课
分析总结：前面的演示实验中，铜丝和镍铬合金丝是用不同材料制成的，虽然它们的长短、粗细相同，但是对电流的阻碍作用不同，这说明电阻的大小跟导体的材料有关.
演示实验2：材料、横截面积一定时，探究电阻R与长度l的关系；
给电路接入两根镍铬合金丝，使它们的粗细相同、长度不同，重复前面的实验.
结论：导体的电阻跟它的长度有关系，导体越长，电阻越大.
演示实验3：材料、长度一定，探究电阻R与横截面积S的关系；
仍然给电路接入两根镍铬合金丝，使它们的长度相同、粗细不同，重复前面的实验.
结论：导体的电阻跟它的横截面积有关系，导体横截面积越小，电阻越大.
演示实验4：材料、长度、横截面积一定，探究电阻R与温度t的关系.
给电路接入一个日光灯钨丝，如图所示，闭合开关，观察电流表的偏转，再用酒精灯加热钨丝，观察比较电流表的偏转.
结论：导体的电阻跟它的温度有关系，大多数导体的电阻随温度的升高而增大.
板书：导体越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小；电阻与材料有关、与温度有关.
电阻是导体本身的一种性质，与其本身的因素有关，不随其两端电压、通过电流的变化而变化.
说明：(1)电阻是导体本身的一种性质，一个导体的材料、长度和横截面积确定时，它的电阻是一定的，不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用总是客观存在的.无电流通过时，它的这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.也就是说导体电阻的大小并不随着它两端电压的高低、通过电流的强弱而变化.
（2）导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积的关系可用来表示，其中R为电阻，l为导体的长度，S为导体的横截面积，ρ为电阻率（由导体材料决定）.
（3）导体的电阻还跟导体的温度有关.部分导体，温度越高，电阻越大；部分导体，温度越高，电阻越小.但是初中阶段，如果不加说明，温度变化对电阻值的影响不计.
教师请学生阅读教材P66《科学世界》，了解半导体及超导现象，并用多媒体播放视频：半导体与超导体的应用.
（1）半导体：导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体.半导体的电阻比导体大，但比绝缘体小得多，常见物质：锗、硅、砷化镓等.通常用半导体材料可以制作二极管和三极管.它被广泛应用于各种电子设备.
进
行
新
课
（2）超导现象：某些物质在很低的温度时，电阻就变成了零，这就是超导现象.能够发生超导现象的物质叫做超导体.物质电阻变为零的温度称为临界温度.当外界温度低于该物质的临界温度时，该物质具有超导性.如铝在1.39K（-271.76℃）以下电阻就变成了零.
超导现象应用于实际的好处是：①在电厂发电、输送电能、储存电能方面可以大大降低由于电阻引起的电能损耗；
②制造电子元件时不必考虑散热问题，可以大大缩小元件尺寸，实现电子设备的微型化.
超导现象的具体应用有：制造超导电机、超导电缆，利用超导体可制造超导磁悬浮列车、超导船等.目前，超导体还没有广泛应用于实际的原因是还没有发现常温下的超导材料.
教
学
板
书
课堂
小结
这节课我们学习了电阻的概念，知道了导体中都有一种阻碍电流的性质，我们把它叫做电阻；其单位是以物理学家欧姆的名字命名的，常用的单位还有千欧和兆欧，我们要知道它们之间的单位换算.决定电阻大小的因素有长度、横截面积、材料和温度，前三个都是导体内部本身的因素所决定的，只有最后一个温度取决于外界的条件.
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P67)
1.有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？
解：因为根据电阻的概念，导线的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，通过导线的电流就小.题中两段导线两端的电压相同，而通过导线B的电流较小，说明导线B对电流的阻碍作用较大，电阻也就较大.
2.24000Ω=_______kΩ=_______MΩ.
【解析】1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ，则24000Ω=24kΩ=2.4×10-2MΩ.
答案：24 2.4×10-2
3.铁比铜便宜，为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线？
解：如果用铁制作相同规格的导线，电阻要比铜线高6倍左右，所以不用铁导线.
4.A、B两根完全一样的导线，长度都是1m.把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，哪个电阻大？把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，哪个电阻大？
解：把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，B的电阻大；把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，A的电阻大.
教
材
习
题
解
答
5.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验.某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A~G七个字母代表.请你按该组的要求选用.
（1）为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？
（2）为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体？
（3）为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？
说出你做出选择的理由.
解：（1）为检验导体电阻跟长度有关，应该控制横截面积、材料相同，长度不同，应选用B、D、E三种导体；（2）为检验导体电阻跟横截面积有关，应该控制长度、材料相同，横截面积不同，应选用A、B、C三种导体；（3）为检验导体电阻跟材料有关，应该控制长度、横截面积相同，材料不同，应选用C、F、G三种导体.
难
题
解
答
【例1】 如图所示是小明同学在实验室见到的某种仪表的刻度盘，据此我们可以判断出；这种仪表是用来测量______（填写物理量名称）的，测量结果的单位名称是______.
解析：仪表的表盘上标的是所测物理量的单位的符号。电阻的单位是欧姆，其符号是Ω.
答案：电阻 欧姆
教
学
反
思
1.这节课主要讲电阻的概念、单位及决定电阻大小的因素，另外这节的实验也有很多物理方法（如控制变量法、比较法）渗透其中，若实验器材充分，可以把该演示实验变成学生实验，进一步锻炼学生的动手能力，同时也扩大了学生的知识面.
教
学
反
思
2.关于电阻是导体的一种属性的论断学生不好理解，有的还怀疑，这个问题现在提出来，待到得出欧姆定律后，再解释就会透彻了.
3.光敏电阻和热敏电阻如果能结合实际的物品展示给学生就更好了，它在许多自动化控制方面有着不可替代的作用，让学生接触一下高科技的东西对他们兴趣的提高是有很大帮助的.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结