苏科版初中物理九年级 14.1 电阻 教案

《14.1电阻》教案
学习目标：
1．经历改变电路中电流大小的各种尝试，初步体会改变电流大小的两类途径．
2．初步形成电阻的概念，知道电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量．会读写电阻的单位及换算关系．
3．经历探究影响电阻大小因素的活动，会用“转化”的思想寻找比较电阻大小的正确方法；会有意识地用“变量控制”的思想去寻找合适的导线、设计恰当的电路、统筹规划合理的实验步骤．
学习重点：
1．准确理解电阻的作用，能用“转换法”来表示导体电阻的大小．
2．运用控制变量法探究影响电阻大小的因素．
学习难点：
1．电阻产生的微观原因的理解；
2．探究影响电阻大小因素实验的设计、操作和结论归纳．
课前准备：
1．搜集并观察家中的各种导线，可以发现这些导线所选用的材料、粗细往往不一致．为什么在不同的环境中要使用不同的导线呢？
2．阅读课本p.83“活动14.1尝试改变电路中电流的大小”，了解实验器材后思考：图14-1所示电路中，可以用哪些方法来改变电路中电流的大小？
3．阅读课文后，完成以下填空：
（1）导线在导电的同时还存在对电流的_______作用，物理学中用______表示导体对电流的阻碍作用．一定的电压下，导体的电阻越大，导体中的电流就________．
（2）电阻的大小与导体的________、____________和___________有关，电阻是_________本身的一种性质．
（3）国际单位制中，电阻的单位是_______，符号是_______，常用的单位还有_____、__________．
（4）“220V40W”的白炽灯，未接入电路时电阻约为_________，正常工作时电阻约为____________，两种状态下阻值不等说明电阻的大小还与导体的______有关．
（5）控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法．回顾曾做过的实验，哪些实验中用到了控制变量法？
（6）容易导电的物体叫做________，不容易导电的物体叫做_________，导电能力介于二者之间的物体叫做___________．
课堂教与学
一、创设情境
1．讨论：
请同学们观察所带来的各种电线，说说你们的“发现”并一个提出你最感兴趣的问题．（指名答．）
我的发现有：一般电线内部是金属，外部包有一层塑料．有的导线中间金属由是若干细股导线组成，有的导线中间的金属是由一根较粗的金属丝组成．导线中间的金属绝大多数是铜，很少用铁、不锈钢等常见的金属．金属丝还有粗细的区别．
我的问题是：为什么普通电线内部的金属多用铜制成，可否采用其他常见金属材料来代替铜？
2．设疑：为什么不能用铁或普通不锈钢材料来代替铜呢？待我们学习了电阻的知识后就能解释了．
二、新授
1．完成活动“14.1尝试改变电路中电流的大小”，观察到不同导体对电流的作用不同，建立电阻概念．
（1）介绍实验器材和电路图．
本次活动用到的器材有干电池两节；小电灯一个，规格是“3.8V 0.3A”；开关一个；镍镉合金丝、康铜合金丝等不同的金属丝；电流表一个，选用0~0.6A的量程．
本实验使用的电路是如图14-1所示的电路．请一个同学叙述一下该电路中，开关闭合后电流的流动情况．
（2）讨论．
问题：联系前面所学的知识，大家思考以下，我们可以用哪些方法来改变电路中电流的大小？
指名答：方法一、改变电池的节数，比如第一次将一节干电池接入电路，第二次将两节电池串联接入电路．方法二、可以换用不同的金属丝．
（3）观察．
播放视频，要求学生观察不同情况下电灯的亮暗程度和电流表的示数．
（4）分析和归纳．
学生复述实验现象——指出两种方法都可以改变电流的大小．
（5）引起新的思考．
改变电池的节数，实质就是改变电压的大小，而电压是形成电流的原因，所以电路中电流的大小将随之改变．换用不同导线时，电源电压是保持不变的，为什么不同的导体接入同一个电路中也会导致电流大小不同呢？
（6）解释．
学生思考一会儿后，教师相机讲述：科学家发现，导体在导电的同时还存在对电流的阻碍作用，第二步实验中，虽然电压相等，但是由于导体对电流的阻碍作用不同，于是造成了电路中电流的不同．
基于这样的思考，科学家建立的一个新的概念——电阻，用它来表示导体对电流的阻碍作用．相同的电压下，导体的电阻越大，即对电流的阻碍作用越大，电路中的电流将会越小；反之，电流越大．
板书：
2．介绍电阻产生的微观原因和比较方法．
（1）教师讲解电阻产生的微观原因．
导体是容易导电的物体，其内部有大量的自由电荷，这些自由电荷受到电压的作用，将会定向移动产生电流．
但除了自由电荷，导体内部还有其他只能在各自平衡位置上作无规则振动的微粒．这些其它微粒的存在，对自由电荷的定向移动将起阻碍作用，于是从宏观上来看，导体对电流就产生了阻碍作用．这就是电阻产生的微观原因．
从电阻产生的微观原因可以看出：导体之所以有电阻，之所以对电流有阻碍作用，与导体的微观结构有关，与导体的外部因素无关．因此：①其他微粒的排列及运动情况就是形成电阻的根本原因．②电阻是由导体内部的因素决定的，与外在的因素无关．
板书：
（2）教师讲解电阻大小的比较方法．
从刚才的视频可以看出：在电压不变时，镍镉合金丝中的电流较小，康铜合金丝中的电流较大，那么：镍镉合金丝和康铜合金丝谁电阻更大？（镍镉合金丝）
由此你找到了比较不同导体电阻大小的方法吗？
学生思考后，指名回答：取相同的电压，比较电流的大小，电流的电阻小，电流小的电阻大．
在物理上，人们常用的数值表示电阻的大小，这个方法与我们刚才的分析是一致的，并且它是一种定量比较，因而更准确．
板书：
3．介绍电阻的单位．
（1）学生阅读课本p.84最后两段，思考课前准备第3题的第（3）小题．
（2）指名回答，教师板书：
4．讲解电阻的应用．
（1）制成一定阻值的用电器，用于发热、分压、限流等．例如电烙铁、收音机、电视机内的色环电阻．
（2）制成可变电阻，用于调节电流、电压等，例如收音机、电视机中的调节音量、音色的旋钮．
5．完成“活动14.2探究影响导体电阻大小的因素”的方案设计．
（1）提出问题：电阻有大小，其大小与那些因素有关？
（2）猜想：从日常生活中骑自行车、步行时要受到阻碍的情况类比，影响导体电阻大小的因素可能有哪些？（材料的种类、长度、横截面积）
（3）设计实验：
A.学生独立思考以下问题：
①影响电阻大小的因素较多，应用什么方法去研究？
②如何通过实验较导体电阻的大小？
③怎样设计实验来探究导体电阻的大小与每一个因素的关系？
④实验中要用到那些器材？
⑤应该用怎样的电路图去完成实验？
B．学生回答，教师引导、点拨，摘其要点板书．
C.教师播放动画，巩固刚才的讨论，讨论确定实验步骤．
D.设计记录实验数据的表格．
接入导体 长 度 横截面积 电流大小 电阻大小
A（镍铬合金线） L S
B（镍铬合金线） 2L S
C（镍铬合金线） L 2S
D（康铜合金线） L S
E.商定分析数据的方法．
将A、B两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与长度的关系；
将A、C两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与横截面积的关系；
将A、D两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与材料种类的关系．
（4）方案整合．
观看素材库中的动画——《14-动画-1决定电阻大小的因素.swf》，对整个操作过程形成完整的印象．
三、小结：
四、巩固练习：
1．电阻是导体对电流的__________，在电压不变时，导体的电阻越大，导体中的电流越___．
2．自由电荷定向移动形成电流时，会受到导体内部其他微粒的______________，因而产生了对电流的阻碍作用．
3．0.3kΩ=_____MΩ=_____Ω 1600Ω=_____kΩ=____MΩ
4．如果某定值电阻两端电压为10V时，通过的电流为0.2A，则它的电阻为_____ Ω；如果它两端电压为4V时，它的电阻为_____Ω；如果它两端电压为0V时，它的电阻为_____Ω．
课后练习与拓展：《限时独立作业》—27．
1．电阻的含义：导体对电流的阻碍作用，用符号R表示．
导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用就越强．
2．电阻的产生：导体内存在其他微粒，它们对自由电荷的定向移动有阻碍作用．
3．比较电大小阻的方法：取相同的电压，比较电流的大小．
4．电阻的单位：主单位：欧姆 欧 Ω 读作omiga．
常用单位：千欧（kΩ） 兆欧（MΩ）
换算：1 kΩ=1000Ω 1 MΩ=1000 kΩ=106Ω
5．探究影响电阻大小的因素．
（1）方法：控制变量法、转换法．
（2）电路图：略．
电阻
作用
产生
大小
单位
决定因素
控制变量法
类比法
转换法
方法
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