第3节 电阻 教学设计10

电阻
三维目标
一、知识与技能
1．知道什么是电阻，理解电阻是导体本身的一种属性；
2．知道电阻的单位及其换算；
3．理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
二、过程与方
法
在探究决定电阻大小因素的过程中，体会用控制变量法研究物理问题。
三、情感态度与价值观
激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣，积极动手进行实验或观察实验。
课前准备
示教电路板，多媒体课件，电流表，小灯泡，干电池组，开关，导线若干，长短粗细相同的铁丝、镍铬合金丝及铜丝各一段，相同横截面积(0.16 mm2)、不同长度(10 cm和20
cm)的镍铬合金丝各一段，相同横截面积(0.16 mm2)、不同长度(10 cm和20 cm)的康铜丝各一段。
教学设计
[导入新课]
演示导入
演示如图的实验，当用镍铬合金线替换电路中的铜导线后，灯泡亮度明显变暗。


教师引导学生分析现象，概括出：电压一定时，导体中的电流大小还与导体自身有关。
[推进新课]
一、电阻
1．
探究实验，感受新知
目的：探究粗细、长短都相同的铜线、铁线和镍铬合金线的导电情况。
过程：
(1)学生设计实验、选择器材并操作(实验电路图见上图)。
(2)教师补充探究粗细、长短都相同的铜丝、碳钢丝、康铜丝及镍铬合金丝的导电情况。
提示：为了研究各种材料的导电性能，可用实验的方法进行。提示学生参照课本上的实验方法连接电路进行实验：
实验器材：铁线、铜线、镍铬合金线(电炉丝)、小灯泡(带灯座)、开关、干电池(带电池盒)、电流表、导线若干。
学生实验步骤(参考)：
①将镍铬合金线连入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度；
②将镍铬合金线换成长短、粗细相同的铁线连入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度；
③将铁线换成长短、粗细相同的铜线，合上开关，观察小灯泡的亮度；
④将电流表串联接入电路，重复上述的实验，观察电流表的示数。
发现小结：接入铜线比接入铁线时灯泡亮，接入铁线时比接入镍铬合金线时灯泡亮；接入铜线比接入铁线时电流大，接入铁线时比接入镍铬合金线时电流大。小灯泡亮时电流大，小灯泡暗时电流小。
教师组织学生讨论本次发现的意义。
意义概述：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。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。
(教学说明：这样安排教学的目的是让学生通过观察、比较、分析，确认导体对电流有阻碍作用，并且使学生明确怎样用实验的方法来比较导体电阻的大小，从而初步突破“电阻”这一教学重难点。)
2．小组合作，阅读探究电阻相关知识
组织学生以小组为单位，阅读教材中电阻部分的材料，解决如下问题：
解决问题：(用课件展示)
①电阻是表示____________________的物理量。电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用________。
②不同的导体，电阻一般______。
③电阻的符号是____，电路图中的符号“
”。
④电阻单位有______、______、______，你掌握这些单位之间的转换了么？
⑤你知道了生活中哪些常见的电阻器呢？
⑥对于电阻，你有什么新的问题和发现？
教师活动：
①组织学生进行解答问题、质疑。
②教师到各个小组当中，以小组成员的身份参加讨论。
③板书电阻相关知识，并纠正学生回答过程中的错误和不足。
学生活动：①阅读教材及资料学习电阻的相关知识并初步解答问题。
②将自己没有掌握准确的知识交给小组，进行合作、交流互相解答问题。
③小组代表发言为全班同学解答问题。
④小组内解决不了的疑问提出来，其他小组答疑(如果没有则该步骤不用进行)。
总结：(用课件展示)
(1)知识学习方面：
①电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
②不同的导体，电阻一般不同。


各种固定电阻器
③电阻的符号是R，电路图中的符号“
”。
④电阻单位有：欧姆(Ω)，千欧(kΩ)，兆欧(MΩ)；换算关系：1 kΩ＝103 Ω，1 M Ω＝106 Ω。
⑤生活中常见的电阻器：
电视机、收音机和耳麦的调音旋钮，各种家用电器的电路板上有各种各样的电阻器(如右上图)。
⑥新的问题和发现：由课本上“几种长1 m、横截面积1 mm2的金属导线在20 ℃时的电阻值”可发现“导体电阻除与材料有关外，还可能还与导体的长度、横截面积及温度有关(‘是否有关，有什么关系？’需要用实验进行验证)。”
(2)学生小组合作交流方面。
教师对表现优秀的小组和成员进行表扬与鼓励，并提出新的要求：运用小组的合力设计实验，探究决定电阻大小的因素。
(教学说明：这样安排教学的目的有二：一是放手让学生进行知识建构，突破“电阻”这一教学重难点；二是打开新的探究之门，过渡到对影响导体电阻大小因素的探究上来。)
3．即学即练
(1)单位换算：180 Ω＝______ kΩ，3×105 Ω＝______MΩ＝______ k
Ω。
(2)关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)
A．导体中的电流越大，其电阻越小
B．电阻是导体本身的性质
C．粗导线的电阻要比细导线的电阻小
D．铜导线的电阻比铁导线的电阻小
答案：(1)0.18　0.3　300　(2)B
二、决定电阻大小的因素
1．创设情景，引发猜想
展示：学生课下搜集来的各种电阻线。(要求学生搜集得多一些，种类要全，各种粗细、材料的都有，有家庭用的，有工业生产用的等等，这样有益于学生提出自己的猜想)
教师用课件展示几种电阻线：见图甲～图丁。





甲　生活中的电线(1) 乙　生活中的电线(2) 　丙　高压输电线 丁　电炉
提出问题：我们看到，高压输电用的电线，使用的金属线又粗又直。为什么不用细导线输电呢？电炉上面的电炉丝，为什么不用粗而直的导线呢？
引导学生猜想：电阻与哪些因素有关？
学生分组讨论，提出自己组的猜想。教师也有意选择几组，加入讨论。
教师主持，学生交流猜想。
有的学生提出，从刚才的探究实验中，可看出电阻的大小可能和导线的材料有关；有的学生则在与水流的对比中推断出可能与导体的横截面积和长度有关；也有学生联想到长跑时比短跑时的速度慢，认为可能与电流所流过的路径长短有关。
教师在交流过程中则应注意让学生说出得到猜想的线索和依据，启发、帮助学生明了自己所采用的生成猜想的方法(如联想、类比、观察等)。此外，不论学生提出的猜想或假设是否成立，只要是有依据的，教师在此都应予以表扬。
2．自主探究，搜集证据
学生分组实验器具：1.5 V电池(1节)；电流表(1只)；导线若干；待研究导体4根，规格如下：
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)[来源:学§科§网Z§X§X§K]

①
镍铬
10
0.16

②
镍铬
20
0.16

③
康铜
10
0.16

④
康铜
20
0.16

学生按照自己的假设，自己设计实验电路，自主拟定实验步骤，进行实验并完成实验报告。教师巡回指导，发现问题及时纠正。
3．得出结论，分析交流
实验结束后，学生上讲台，将实验报告投影出来，并重点就结论、电路图、实验步骤、实验设计思想进行交流，生生、师生互问、互辩。
这一阶段，教师应注意：(1)通过突出导线
的选择原则，渗透实验变量的控制方
法。(2)注意收集得出同一实验结论的不同实验途径，如探索长度因素时，既可用导线①②比较，也可用导线③④，还可将同一导线的不同长度接入电路。激励学生用多种方法完成实验，培养他们思维的多向发散能力。(3)对实验方法独特的学生予以大力赞扬，以养成学生尽力追求“与众不同”的创新意识。(4)由于实验器材中四根导体的横截面积相同，因此在交流粗细因素时，特别注意让学生说出如何得到长度、材料相同而粗细不同的导体的，如将②④导线对折后分别与导线①③相比；或向别组借一条导线和自己组中相同的一根并联后测出电流，与原导线相比等。
结论：导线的电阻与导线的长度和导线的横截面积有关系：导线越长，电阻越大；导线越细，电阻越大。大量实验表明，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。[来源:Zxxk.Com]
4．即学即练：(用课件展示问题)
李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：
导体编号
材料
长度
横截面积

a b
镍铬合金丝
L
S

c d
锰铜合金丝[来源:学|科|网]
L
S

e f
镍铬合金丝
2L
S

g　h
镍铬合金丝[来源:学科网]
L
2S

　

(1)他们应选择编号为________、________的两根电阻丝来探究；
(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值__________，同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是：
________________________________________________________________________。
答案：(1)ab　gh　(2)较小(小)　灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)
拓展深化：
(根据课堂所剩时间，可选择下面的部分内容进行拓展)
1．半导体和超导现象
学生阅读教材“科学世界”中的内容，了解什么是半导体，什么是超导现象。
播放视频：诱人的超导，师生共同观看。


超导(视频截图)
2．介绍能导电的塑料(见参考资料)。
3
．播放电阻与温度视频，师生共同观看。



电阻与温度(加热) 电阻与温度(降温)
4．走向社会
(1)假如让你架设一条输电线路，在铁线和铝线之间，你选用哪种？请说出理由。
(2)请课后调查你家里的电线、室外的电线、高压电线、电话的电缆线分别是用什么材料制成的，并用今天学到的知识分析采用该材料的原因。
[课堂总结]
本节课主要学习了以下内容：
1．电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻的符号为R，电路图中的符号“
”；
2．电阻的单位为欧姆(Ω)，常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)，其换算关系：1 kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω；
3．大量实验表明，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。
[布置作业]
动手动脑学物理1、2、3。
板书设计
三、电阻
电阻
活动与探究
课题：探究导体的电阻与温度的关系。
目的：通过探究导体的电阻与温度的关系，进行知识拓展和探究能力的培养。
内容：通过课堂上的学习，同学们已经知道了决定电阻大小的因素有材料、长度和横截面积这三个因素，还有什么因素能影响导体的电阻大小呢？
导体的温度对导体电阻有没有影响呢？如果有影响，导体电阻大小与温度有什么关系呢？
设计实验：
要改变导体的温度，我们可以用酒精灯给导体加热。


②设计实验，用电流表测量电路中电流的变化，实验用器材和电路如右图。

③进行实验：给接入电路中的螺旋状的导体线圈加热，观察电流表指针有什么变化。
实验现象中的电流变小说明什么？是不是所有的导体电阻都随温度升高而变大呢？请上网查阅相关资料得出结论。
结论：实验结果表明，导体的电阻除了和导体的材料、长度、横截面积有关外，还与导体的温度有关。大多数导体电阻随温度升高而增大，个别的导体的电阻随温度变化升高而减小。
设计反思
本课教学设计立足于“从生活走向物理，从物理走向社会”的思路上，以科学探究为主线，采用“提出问题——进行猜想——设计实验——进行实验——得出结论——拓展应用”的课堂探究式教学模式，让学生经历从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，达到掌握知识与技能，提高各种能力以及培养敢于创新的探索精神的目的，充分体现课程标准所要求的“以学生为主体，以活动为主线，以创新为主旨”的探究式教学理念。