第十六章 第3节 电阻 教学设计 2021-2022学年九年级物理全一册（人教版）教案

第十六章 第3节 电阻 教学设计
1教学目标
知识与技能
1.认识电阻的概念、知道电阻是导体本身的一种性质。
2.能画出电阻在电路中的符号,知道电阻的单位及单位换算。
3.能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
过程与方法
1.体会用控制变量法探究电阻与那些因素有关,积极动手进行实验。
2.通过实验,养成学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
1.通过实验,激发学生学习电学的兴趣。
2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神。
3.在同学们共同的探究活动中养成同学之间的协作意识。
2教学重难点
1.电阻概念的建立。
2.决定电阻大小的因素
3教学过程：
活动1情境导入
一、创设情境、导入新课：
用水流和车流引入，电路是电流的路径。
引导提问：生活电路中，一般用铜导线，重要的电器设备甚至还用到昂贵的银，却很少使用即多又便宜的铁导线？
引入课题：带着这个问题，让我们一起走进今天的物理课堂——“电阻”
活动2电阻的概念
【点PPT】我们再来了解他们的价格：一吨铁的价格大概是3000元，一吨铜45000元，而银最贵，一吨要6百万元呢。【问】为什么用作导电的一般选用铜导线，一些重要的电器设备还会选用昂贵的银做导线呢。铁是既常见又便宜的导体，为什么不选用铁做导线呢？
带着这个疑问，我们开始下面的实验【播放视频】
【点PPT】我们来梳理一下实验现象：将铜丝接入电路时，小灯泡较亮，电流表示数为0.26A。而将镍铬合金丝接入电路时，小灯泡较暗，电流表示数减小为0.2A。
【问】比较两次的实验现象，同学们能得出什么结论？【答】这两次实验的电流不同。
【点PPT】那电流为什么会不同呢？实验中电源没有发生变化，只改变连入电路中的导体，电流就发生了变化。说明导体对电流有阻碍作用，使得电流在流过不同导体时，它的顺畅程度不同。
活动3探究电阻的决定因素
提出问题：决定电阻的因素有哪些？
学生由图采用拟人类比法讨论并猜想
归纳猜想
猜想：导体的电阻可能与导体的长度有关
导体的电阻可能与导体的粗细有关
研究方法：控制变量法、拟人类比法
思考：
1、根据猜想你需要什么仪器？怎样的一些合金丝？
2、你能设计电路，并画出实验电路图吗？
3、在实验中你如何将导体的电阻“显示”出来？
研究方法：转换法
归纳总结：三种电路并说明怎样用转换法“显示”电阻的大小，找出最佳方案
（一）探究电阻大小与导体的材料是否有关
横截 面积（mm2） 长度 （m） 材料 电流 （A） 电阻
S 0.5
S 0.5
设计实验方案
在本研究中应该控制导体的_______和______ 不变,再研究当导体的材料发生变化时,导体电阻的变化情况
实验结论： 当导体的横截面积﹑长度相同时， 电阻的大小与 有关。
直接让学生回忆改变电流的方法时，改变不同的导体的实验数据分析直接得
出结论
1.探究“决定导体电阻大小的因素”时，可做出了如下猜想
猜想：（1）在温度不变时，导体的电阻与导体的长度 有关
（2）在温度不变时，导体的电阻与导体的横截面积有关
思考：本实验用到哪些研究方法？——控制变量法和转换法
设计实验：
1、设计实验电路图
让学生小组讨论出实验步骤和实验表格
学生分组实验：
①探究导体的电阻与长度的关系
②探究导体的电阻与横截面积的关系
得出结论：
在材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻越大
在材料和长度一定时，导体的横截面积越大，电阻越小
结论：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。
活动3探究电阻的决定因素
结论：同一导体（材料、长度、粗细相同）温度越高时，电阻越大，电流越小，灯越暗
提问：假如温度降低到一定程度呢，电阻会变为0吗？
4课堂小结
总结本节所学内容
5巩固练习
1．（2021·全国·九年级课时练习）在如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　）
A．6V、1.2V B．4.8V、1.2V C．1.2V、6V D．1.2V、4.8V
2．（2021全国·九年级课时练习）甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗，则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是（　　）
A．R甲=R乙=R丙 B．R甲>R乙>R丙
C．R甲>R丙>R乙 D．R甲3．（2021·全国·九年级课时练习）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，要研究导体电阻大小与其长度的关系，可以选用表格中的导体代号是（　　）
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
a 1.0 0.3 锰铜
b 1.0 0.6 锰铜
c 0.5 0.6 锰铜
d 1.0 0.6 镍铬合金
A．a、b B．b、c C．b、d D．a、d
4．（2021·上海·九年级课时练习）某同学为研究导体电阻大小与长度、材料、横截面积是否有关，他保持电路两端电压不变，把表中合金线分别接入该电路中测出通过合金线的电流大小进行对比研究，则正确的是：
序号 长度m 横截面积mm2 材料
1 1 0.1 镍铬
2 0.5 0.1 镍铬
3 1 0.2 镍铬
4 1 0.2 锰铜
A．采用序号 1 与 2 对比，是研究电阻大小是否与长度有关
B．采用序号 1 与 3 对比，是研究电阻大小是否与长度有关
C．采用序号 2 与 4 对比，是研究电阻大小是否与材料有关
D．采用序号 3 与 4 对比，是研究电阻大小是否与横截面积有关
5．（2021·全国·九年级课时练习）用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法正确的是（ ）
A．该电路中小灯泡的作用，代替电流表判断电流强弱
B．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积有关
C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D．该电路探究导体的电阻大小与导体材料有关
三、填空题
6．（2021·全国·九年级课时练习）科技改变生活，大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展，目前领先全球的是5nm工艺芯片技术，5nm=______m。利用半导体材料可以制作发光二极管，简称LED。电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有_____导电性。
7．（2021·全国·九年级课时练习）某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其长度的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中根据_______判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是_______。
8．（2021·全国·九年级课时练习）小枫同学通过实验研究电阻的大小与哪些因素有关，她找到四根金属丝如图所示，图中A为锰钢丝，B、C、D为镍铬合金丝，S表示横截面积。
（1）按照如右图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察___________来比较导体电阻的大小。
（2）若要研究导线的电阻跟导线的横截面积的关系，应选用___________金属丝；
（3）若要研究导线的电阻跟导线___________的关系，应选用B、D金属丝。分别将B和D两电阻丝接入电路中M、N两点间，发现D接入电路时电流表示数较大，由此，可知：当_______时，导体长度越___________，电阻越大。
（4）若要研究导线的电阻跟导线材料的关系，应选用___________金属丝。
（5）这个实验分若干步来探究时用到了___________的方法。
9．（2018·全国·九年级课时练习）在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表：
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_______（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_____（填序号）．分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，____________________________．
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况．老师指出：此实验中这种方法不可取．这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化________（选填“明显”或“不明显”）．
（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就____了输电线的电阻，从而可以_______输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）．
五、综合题
10．（2019·全国·九年级课时练习）阅读短文，回答问题。
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象（如图甲）。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍然在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物质两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器；入射光强，电阻减小；入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。
我们现在能够看到的声和影完全配合一致的有声电影，就是利用了光电效应。影片摄制完后，要进行录音，录音是通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化，从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上，这就是影片边上的声道。放映电影时，用强度不变的光束照射声道，由于影片上各处的声道不同，所以在影片移动的过程中，通过声道的光我就不断变化；变化的光射向图乙中的光敏电阻时，在电路中产生变化的电流，通过喇叭就可以把“声音的照片”还原成声音。
(1)外光电效应会从物质中激发出______；
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
(2)光敏电阻是依据______（选填“内”或“外”）光电效应工作的；
(3)图乙为光敏电阻的工作原理图，当光照强度发生变化时，小量程电流表的示数变化如图______；
A．B．C．D．
(4)如图丙，为某影片的部分声道（颜色越浅，光照强度越强），当它按图示方向在放映条件下匀速通过光敏电阻上方时，喇叭发出的声音的响度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
参考答案：
1．B
【解析】
2．B
3．B
4．A
【解析】
5．AD
6． 5×10-9m 单向
7． 电流表示数大小 乙丙
8． 电流表的读数 电流表的示数 B、C 长度 材料和横截面积相同##横截面积和材料相同 大 长 A、B 控制变量
9． AB ② ③ 材料不同，导体的电阻不同 不明显 减小 减小
10． D 内 C 变大
6课后反思
反思本节课，建议可以在如下方面进行改进：
1.器材的选用。探究电阻大小的线路板上各种规格的导线，由于导线较细小，造成教室后面的同学难以看清，建议与投影给合使用。有条件的能分组进行较果更好。
2.对电阻的认识，学生还没有意识到电阻在电路中是一个重要元件，电路中的电流也不是越大越好，这一点还要在今后的教学中有意的引导学生提高这方面的认识。
3本实验中，实质有一个量是控制不变的，就是电路两端的电压是不变的，这节课教师故意不理会这一点，而学生也没有谁提出来。但今后有机会时要提及这一点。
4.由于两次均都是演示，就算是学生上台来操作，总有一部分学生没有亲身体验和感受，对知识的认识和理解肯定有差距，要想方法让这部分学生也能跟上大部分同学的地步伐。