第十六章 电压 电阻
第3节 电阻
教学目标
1、认识电阻的概念,知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号,知道电阻大小的单位及其单位换算。
2、会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素。
3、理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
教学重难点
1、会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素,理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
教具准备
1、辅助教具:开关、小灯泡、导线、电池、铜丝、镍铬合金丝、电流表、白炽灯灯丝、酒精灯等。
教学媒体与资源
1、多媒体课程课件、演示视频等。
教学过程
一、情境引入
请同学们观看课件思考问题。
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?
本节就让我们来学习电阻。
二、新课教学
知识点一 导体对电阻有阻碍作用
1、导体对电阻有阻碍作用
(1)导体虽然允许电流通过,但电流在通过的过程中并非畅通无阻,它也会受到一定的阻碍,然而铁是导体,而且价格很便宜,为什么大部分电路还是采用铜来作为导线,而不用铁作为导线呢?这跟它们阻碍电流的能力有关。
(2)演示实验1: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。接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。
(3)演示实验2: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。把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
(4)在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。 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。
知识点二 电阻
1、电阻
(1)在物理学中,用电阻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就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
(2)单位:欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。
(3)电阻的单位还有:兆欧(MΩ)千欧(kΩ),换算关系是:1 kΩ= 1000Ω=103Ω,1MΩ=1000000Ω=106Ω。
(4)电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件—电阻器,也叫作定值电阻,简称电阻。电路图中用符号表示。
(5)乔治·西蒙·欧姆,德国物理学家。1787年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子,他的父亲是一位熟练的锁匠,爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学,这对欧姆以后的发展起了一定的作用。欧姆在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律。另外,欧姆还发现了电阻与导线的长度及横截面的关系。为纪念他,电阻的单位“欧姆”,以他的姓氏命名。
知识点三 探究影响电阻大小的因素
1、提出问题
(1)在材料一定的情况下,电阻的大小还和哪些因素有关?
2、猜想或假设
(1)电阻的大小可能跟导线的长度有关。
(2)电阻的大小可能跟导线的粗细有关。
(3)其他因素。
3、设计电路
(1)设计电路如下。
4、实验1探究电阻与导体材料的关系
(1)实物图如下。
(2)记录数据。
(3)实验结论:导体的电阻与材料有关。
5、实验2探究电阻与导体长度的关系
(1)实物图如下。
(2)记录数据。
(3)实验结论:导体的电阻与长度有关,材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
6、实验3探究电阻与导体横截面积的关系
(1)实物图如下。
(2)记录数据。
(3)实验结论:导体的电阻与横截面积有关,材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
7、实验4探究电阻与温度的关系
(1)实物图如下。
(2)实验结论:导体的电阻与温度有关。一般来说,温度越高,电阻越大。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
8、半导体及超导现象
(1)在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
(2)半导体:导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体. 半导体的电阻比导体大,但比绝缘体小得多,常见物质:锗、硅、砷化镓等. 通常用半导体材料可以制作二极管和三极管. 它被广泛应用于各种电子设备。
(3)超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象. 能够发生超导现象的物质叫做超导体. 物质电阻变为零的温度称为临界温度. 当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性. 如铝在 1.39K( -271.76℃ )以下电阻就变成了零。
三、知识总结及板书设计
教学反思
本节学习的是电阻,属于新知识,现实生活中被提到的较少,学生会感觉比较陌生,要注意对之前的知识的复习,之前的知识掌握好了本节学起来才能事半功倍。首先确定教学目标及教学重难点,这要求教师对教材及知识点有系统的认识,只有这样才能在讲课时抓住重点、游刃有余,本节的重点是会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素,理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。在讲解及实验时要逐渐深入,循序渐进,这样记忆会更牢靠。本节实验探究较重要,实验时要提醒学生们关注细节,注意实验要点,注意对控制变量法的应用,可多让学生们动手参与进来,培养学生的动手实验探究能力。注意让学生自己进行实验设计和记录表格设计,可培养学生的自主学习及创新能力。
布置作业
1、复习课本知识。
2、完成教材P67动手动脑学物理1—5题。