电阻
【教学目标】
(一)知识与技能
1、知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;
2、知道电阻及其单位,能进行电阻的不同单位之间的变换;
3、知道影响电阻大小的因素,电阻是导体本身的性质,能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小。
(二)过程与方法
重点培养学生的科学探究精神与自主学习方法。
(三)情感态度价值观
通过了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用,开阔视野;让学生建立将物理知识应用于生活,服务于人类的意识。
【教学重点】
电阻的概念;影响电阻大小的因素。
【教学难点】
电阻是导体本身的性质。
【课前准备】
电阻定律演示器,一节干电池,一只演示电流表,一个开关,酒精灯一个,小灯泡一只,电源一个,导线若干;多媒体课件。
【教学时间】1课时
【教学过程】
(1) 引入新课
1、提出问题:导线多是用铜做的,特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
2、经过讨论后,再演示课本16.3-1实验:把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
提出问题:上述两次实验,用的都是一节干电池,也就是说电压相同,为什么灯泡亮度不同呢
3、在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。根据实验现象完成学案。
提出问题: 为什么电压一样,这个灯泡却变暗了呢?看来同样是导体,有的导体容易导电,有的却不容易导电,今天我们就研究导体的这种差异。
原因分析:在相同的电压下,通过铜丝的电流比较大,表明铜丝对电流的阻碍作用比较小;
通过镍铬合金丝的电流比较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。我们把导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻。
课题:电阻
(二)进行新课
1、电阻
(1)原来,导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用。以金属导体为例,金属导体中定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而形成对电流的阻碍作用,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。
进而讲述电阻的单位、单位换算和回顾电路图中的符号。不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
(2)板书:一、电阻
1、定义:导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示。
2、单位是欧姆,简称欧,符号是Ω,兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)
1 MΩ = 1 000 k Ω=10^6 Ω
3、电路图符号:
同时让学生补充好学案。
(3) 课堂演练,可提问。
2、影响电阻大小的因素
提出问题:导体的电阻既然是导体本身的一种性质,从刚才的实验可知,电阻跟什么因素有关呢?
提出问题:除了跟材料有关,举几种常见的电阻值: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.对于同样的镍铬合金丝,0.5m的和1m的,它们的电阻一样大吗?还有,对于同样长的镍铬合金丝,粗一点的电阻大还是小或是一样大呢?
你猜一猜它跟哪些因素有关
你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确
(提示:电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关)
在学生提出猜想的基础上加以归纳,用图2所示的装置做下面三组学生实验。
(1) 研究导体的电阻跟它的长度是否有关。
用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内。
表2:研究导体的电阻跟长度的关系
材料 长度(m) 横截面积() 电流(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 0.5 S
镍铬合金 1 S
提问:分析实验数据,可以得到什么结论
导体的材料、横截面积,都相同时,导体越长,电阻越大。)
(2) 研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关。
用镍铬合金线CD和GH做实验。将实验测出的电流表的示数填入表3内。
材料 长度(m) 横截面积() 电流(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 1 S
镍铬合金 1 2S
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,导体的横截面积越小,电阻越大。)
导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,人受到阻碍的机会越多。同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多。
(3)导体的电阻还跟什么因素有关
请大家看下面的演示实验(图3)
演示实验(或观看动画)
把铁丝线圈(或光灯管的灯丝)
按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化。
提问:从电流表示数的变化,得到什么结论
(导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大。)
板书:
4、导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度。
(4)导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压大小和通过导体的电流大小无关。电源电压一定的电路中接入不同的电阻时,通过灯泡的电流越大,或灯泡越亮,说明接入电路中的电阻的阻值越小,这是利用转换法来判断电阻大小的,但不能由此说明电阻与电流或电压有关。
3、让同学们阅读科学世界,后观看视频了解半导体与超导现象。
(三)学习小结
1、导体对电流的阻碍作用的大小——电阻用字母R表示
2、电阻单位:在国际单位制里,电阻的单位是欧母,简称欧,符号是Ω
3、决定电阻大小的因素:导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度。
(四)课堂练习
完成课件课堂练习,巩固本节课所学习的重点知识。课后补充好学案。