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一、电阻
一、教学目标
1、知识与技能:
(1)通过实验尝试改变电路中电流的大小,从中认识导体能够导电同时对电流又有阻碍作用的性质,了解什么是电阻。
(2)通过实验探究影响金属导体电阻的因素,知道电阻的各种单位及换算关系。
(3)初步了解导体、绝缘体、半导体的电学特征,了解半导体材料技术的发展对社会的影响。
2、过程与方法:
(1)体会“控制变量法”研究物理问题的思路。
(2)提高依据物理事实分析、归纳问题的能力。
(3)认识电阻是导体本身的一种性质。
3、情感、态度与价值观:
进一步增强实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神的培养,,体会物理知识本身多样统一美的美学特征。
二、教材重点难点
教学重点:电阻的概念的得出和影响导体电阻因素的研究(突出方法:引导学生设计、进行实验,帮助学生对实验数据分析、归纳,得出结论)
教学难点:认识不同导体对电流的阻碍作用不同(类比“车流”);运用科学的研究方法规划合理的实验步骤(引导学生讨论、交流)
三、教学资源
教师演示:电子白板、多媒体电脑、干电池、小灯泡、电流表、导线、开关、各种金属丝(镍铬合金丝、铁丝等)、打火机、废旧日光灯灯丝
学生分组:电池组、导线、探究影响导体电阻因素的装置等
四、教学过程
导入新课
出示调光台灯,试一下调光。说明生活中收音机的音量需要调节,电扇的转速也需要调节……
你知道这些是如何实现的吗?
活动:尝试改变电路中电流的大小
提供器材:干电池两节、小灯泡、开关、不同材料的金属丝、电流表、导线。
猜一猜:有哪些方法可改变电路中的电流呢?
用两节电池比一节电池给同一电路供电电流大,即改变电池的节数,改变电压可以改变电流。有没有其它方法呢?
试一试:在A、B间接入不同的物体,如一把尺、一把钥匙、一根木条、一枚硬币、一根铅笔芯、一根镍铬合金丝等。发现,有些物体接在AB之间,灯泡不发光,而另一些接AB间能发光,但灯泡亮暗的程度不同,得出导体、绝缘体的概念。
导体:能够导电的物体。如:各种金属、酸碱盐的水溶液、潮湿的木头、水、水银、石墨、大地、人体、酱油等。
绝缘体:不能够导电的物体。如:陶瓷、橡胶、玻璃、塑料、纯净水、空气、汽油、植物油等。
再提醒学生,为什么灯泡的亮暗程度不同呢?为什么电压相同时,选用不同的导体,电路中的电流不同呢?
类比:“车流”
车受到路的各种阻碍,电流也受到电路的阻碍,可见,导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用一般不同。
(1)概念:物理学中用电阻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。
R(2)电阻的符号:R
R
(3)元件符号:
(4)电阻的单位:欧姆,简称欧,符号为“Ω”
常用单位:kΩ(千欧),MΩ(兆欧)
(三)活动:探究影响导体电阻大小的因素
小引:既然导体有电阻,电阻有大小。那么猜一猜:影响导体电阻大小的因素可能有:、、。
学生提出的猜想一般是:导体的长度、横截面积、材料、温度等。
提醒:控制变量法
提供器材:探究影响电阻大小因素、电流表、两节电池、导线。
思考与设计:
在试验中如何将导体的电阻“显示”出来?
电流表的示数和灯泡的亮暗
2、你将如何继续进完成实验?问:
(1)如何研究导体的电阻与导体的长度的关系?
说明:在材料、横截面积相同的情况下,探究导体的电阻跟长度关系。
接入导体
长度
横截面积
电流(A)
镍铬
l
s
镍铬
2l
s
(2)如何研究导体的电阻与导体的横截面积的关系?
说明:在材料、长度相同的情况下,探究导体的电阻与横截面积跟关系。
接入导体
长度
横截面积
电流(A)
镍铬
l
s
镍铬
l
2s
(3)如何研究导体的电阻与导体的材料的关系?
说明:在横截面积、长度相同的情况下,探究导体的电阻与材料跟关系。
接入导体
长度
横截面积
电流(A)
镍铬
l
s
锰铜
l
s
学生讨论得出
结论:
(1)在材料、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟长度有关,长度越长,电阻越大。
(2)在材料、长度相同的情况下,导体的电阻跟横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
(3)在长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻与材料有关。
导体的材料、长度、横截面积都是导体本身的性质,因此,电阻是导体本身的一种性质。
导体的电阻还与温度有关。
教师演示实验。观察到什么现象?说明什么?
一般导体温度升高,电阻增大。
一些用电器的电阻值:
“220V40W”白炽灯(冷态)约100Ω
“220V40W”白炽灯(冷态)(正常工作时)约1200Ω
半导体、超导体
常态下的玻璃是相当好的绝缘体,如果将玻璃加热到红炽状态,它就变成了导体。这表明导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
导电性介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体
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