4.3 导体对电流的阻碍作用 教案【核心素养目标】（2022新课标）
文档属性
| 名称 | 4.3 导体对电流的阻碍作用 教案【核心素养目标】（2022新课标） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-15 18:50:52 | ||
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文档简介
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第四章 探究电流
4.3 电阻：导体对电流的阻碍作用
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道导体和绝缘体的区别，知道常见的导体和绝缘体。
（2）知道电阻及其单位，知道决定电阻大小的几个因素。
（3）知道滑动变阻器的构造、原理和使用方法。
2.科学思维：
通过动手做和科学探究理解控制变量和类比的物理方法。
3.科学探究：
经历多个“动手做”和“实验探究”过程，增强动手实践和科学探究的能力。
4.科学态度与责任：
增强动手观察能力，激发学生学习物理知识、认识物理与技术的联系的兴趣。
教学重点：通过实验探究，认识电阻的大小与哪些因素有关。
教学难点：用滑动变阻器改变电路中的电流。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、杠杆支架、钩码、天平、羊角锤、指甲钳、钢丝钳。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
电线上的小鸟为什么不会触电呢？高压电线上的小鸟为什么不会触电呢？
二、新课讲授，师生互动
动手做 做一个导电性检测器
将电流表、小灯泡、开关、电源等串联起来，并接出两根导线，就做成了一个导电性检测器（如图所示）。
在导线间分别接入细铜线、细铁丝、铅笔芯、橡胶、塑料尺、木片等，观察小灯泡的亮度和电流表的示数，你有什么发现？
（1） 物体的导电性
有的物体对电流的阻碍作用较小，容易导电，叫做导体（conductor）。如金属、大地、人体、酸碱盐溶液等。
有的物体对电流的阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体（insulator）。如玻璃、塑料、陶瓷、橡胶等。
常温下一些物质导电和绝缘能力的排列大顺序，导体和绝缘体没有绝对界限。
在物理学里中，为了更具体描述物体的导电性，常用电阻（resistance）来定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，并用字母R表示。
电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。这是为了纪念最早研究电阻的德国科学家欧姆（Georg Simon Ohm, 1787--1854）而命名的。
好的导体和绝缘体都是重要的电工材料，观察电线，你能指出哪些部分是导体，哪些部分是绝缘体吗？
（二）探究决定电阻大小的因素
铁和银都是导体，为什么有不同的导电性呢？科学家研究发现，金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动，只有部分电子可以脱离开原子核的束缚而自由移动，成为自由电子。不同材料的物体中，自由电子的情况不同，所以它们的导电性能不同。
猜想需要实验来验证。怎样设计实验来验证你的猜想呢？请和同学们交流讨论。
电阻描述的是导体对电流的阻碍作用。对于同种金属材料导体的电阻，它的大小与导体的哪些因素有关呢？
猜想也要有一定的依据，类比是进行猜想的常用的思维方法。
生甲：粗细相同的水管，管子长，阻力大。我猜想导体越长，它的电阻越大。
生乙：长度相同的水管，管子粗，阻力小。我猜想
实验探究 电阻的大小与什么因素有关
生甲：把不同长度，不同横截面积的电阻丝接入电路，用电流表测量电路的电流，就能比较它们电阻大小。
生乙：如果电路中电流大小不同，那是长度变化造成的，还是导体粗细造成的呢？
生丙：我们能不能用控制变量的方法分别研究呢？
如图所示，1,2,3都是镍铬合金丝，4是锰铜合金丝；1,2,3长度均为L。2的长度是1/2L；1，2，4横截面积均为S，3为4S。
制订计划与设计实验
控制变量：电源电压、长度、材料、粗细，同一装置。
进行实验收集证据
将实验数据填入设计的表格中
分析论证
分析1,2得，材料相同，横截面积相同，导线的电阻与长度有关，导线越长，电阻越大。
分析1,3得，材料相同，长度相同，导线的电阻与横截面积有关，导线越粗，电阻越小。
分析1,4得，长度相同，横截面积相同，导线的电阻与材料有关。
实验表明，导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小不仅跟材料有关，还与其长度和横截面积有关。
如图所示，闭合开关，灯泡发光；在点燃酒精灯对电阻丝加热，灯泡变暗直至熄灭。
分析论证：导体的电阻的大小还跟温度有关。
（2） 电阻器——重要的电子元件
打开电视机的外壳，你会看到密密麻麻的电子元件。每个电子元件都需要有自己的工作电流和电压。但电视机只有一个电源，怎样来调节每个电子元件的电流和电压呢？电子工程师们设计了各种阻值的电阻器（resistor）用于控制电流和电压大小，使电器正常工作。
电阻的元件符号是：
电阻器是电子技术中的重要元件，简称电阻。电阻的种类很多，如碳膜电阻、金属电阻以及线绕电阻等，它们是通过不同材料配方和不同的制造工艺生产出来的。电阻的阻值一般都要用数字或带色的圆环标在电阻上。
一些材料制成长1m，横截面积1mm2的导线在20℃的电阻值
当你调节台灯的亮度，或是调节电视、音响的音量时，你是否想到，我们是怎样使电路中电流连续变化的呢
铅笔芯（石墨）是导体。把你自制的“导电性检测器”的一根导线固定在铅笔芯最左端，然后将另一根接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动（如图所示）。你发现灯泡的亮度有什么变化？你怎么是小灯泡按照你的意图更亮或更暗？
实验中，你制作了一个通过改变电阻来控制电流的装置，这种装置叫做变阻器（rheostat）。
滑动变阻器原理：改变接入电路中电阻丝的长度，就改变了连入电路中电阻值，从而控制电路中电流的变化。
实验室里的滑动变阻器：电阻丝外部涂有绝缘漆，绕在瓷筒上，它的两端连在A、B接线柱上，滑片P通过金属杆与C、D接线柱相连。电阻丝与滑片的接触部分的绝缘层已被刮去，二者能良好接触。
滑动变阻器元件符号：
实验探究 用滑动变阻器改变小电动机的转速
利用滑动变阻器，你能设计一个改变小电动机转速的电路吗 试试看。
滑动变阻器接入电路前，首先观察它的构造，思考下列问题：
（1）把滑动变阻器连入电路中时，能不能只接C、D两接线柱或只接A、B两接线柱？
（2）在闭合开关前，一般要求滑动变阻器连入电路中的电阻值最大，开关闭合前，应把滑片P移到什么位置？
我的设计如图所示。
当滑片从右向左滑动时，滑动变阻器接入电路电阻丝变短，电阻变小，电流变大，电动机转速变快。
每一个滑动变阻器都有最大电阻值和允许通过的最大电流值。使用时，要根据电路中的电流变化范围，选择适当的变阻器。不要使电流超过它的最大值，否则，会损坏变阻器。
滑动变阻器能够改变接入电路的电阻，但不能显示接入大的阻值。电阻箱是一种能够表示阻值的变阻器。
如图所示是实验室常用的旋盘式电阻箱。面板上面有两个接线柱，四个旋钮，调节旋钮，由两个接线柱就能给出0～9999Ω之间任意整数的电阻值。各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数，然后相加就是两个接线柱间的电阻值。图中电阻箱的阻值是
（3×1000+6×100+0×10+8×1）Ω=3608Ω
在生活、生产和科学研究中，变阻器有广泛的应用。电车的车速变化，收录机及电视机声音的强弱，计算机显示光屏的亮度及对比度的调节，都可依靠变阻器来完成。
三、总结反思，超越自我
1．物体的导电性。对电流阻碍作用较小，容易导电的物体叫做导体；对电流阻碍作用很大，不容易导电的物体叫做绝缘体； 导体和绝缘体之间没有绝对界限。
电阻定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，用字母R表示；电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
2.探究决定电阻大小的因素。猜想中用“类比法”，实验中用“控制变量”。导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
3.电阻器——重要的电子元件。电阻器用于控制电流和电压的大小。符号是 。滑动变阻器是改变接入电路中的电阻丝长度来改变连入电路的电阻值。从而控制电路中电流变化。使用：“一上一下”串联，阻值最大不超最大电流。
电阻箱：接入阻值等于数倍之和。元件符号
四、板书设计，整合提升
1．物体的导电性。对电流阻碍作用较小，容易导电的物体叫做导体；对电流阻碍作用很大，不容易导电的物体叫做绝缘体； 导体和绝缘体之间没有绝对界限。
电阻定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，用字母R表示；电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
2.探究决定电阻大小的因素。猜想中用“类比法”，实验中用“控制变量”。导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
3.电阻器——重要的电子元件。电阻器用于控制电流和电压的大小。符号是 。滑动变阻器是改变接入电路中的电阻丝长度来改变连入电路的电阻值。从而控制电路中电流变化。使用：“一上一下”串联，阻值最大不超最大电流。
电阻箱：接入阻值等于数倍之和。元件符号
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 有的物体容易导电叫做导体
B. 有的物体不容易导电叫做绝缘体
C. 导体和绝缘体有绝对界限
D. 在物理学中，为了更具体描述物体的导电性，常用电阻来定量描述导体对电流阻碍作用的大小
2．下列说法正确的是（ ）
A. 电阻的单位是欧姆，简称欧
B. 电阻用符号Ω表示
C. 金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动 ，叫做自由电子
D. 不同材料的物体中，自由电子的情况相同，导电性能相同
3．下列电工用品中，通常情况下属于导体的是 （ ）
A．塑料管
B．陶瓷球
C．橡胶垫
D．钨丝
4．新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是 （ ）
A．增大导线的电阻
B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压
D．减小导线的电阻
5．如图所示的电路中，关于变阻器的说法错误的是（ ）
A.变阻器是改变接入电路中电阻丝长度而改变连入电路的的电阻值
B.闭合开关前滑片应置于b端
C.滑片向a移动时，灯泡变暗
D.滑片向b移动时，灯泡变暗
参考答案1.C；2.A；3.D；4.D；5.C。
六、作业：P69.T3
课外作业P69T1、T2。
家庭实验室P68 认识电位器
用滑动变阻器控制电压
P69 物理在线 超导体
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第四章 探究电流
4.3 电阻：导体对电流的阻碍作用
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道导体和绝缘体的区别，知道常见的导体和绝缘体。
（2）知道电阻及其单位，知道决定电阻大小的几个因素。
（3）知道滑动变阻器的构造、原理和使用方法。
2.科学思维：
通过动手做和科学探究理解控制变量和类比的物理方法。
3.科学探究：
经历多个“动手做”和“实验探究”过程，增强动手实践和科学探究的能力。
4.科学态度与责任：
增强动手观察能力，激发学生学习物理知识、认识物理与技术的联系的兴趣。
教学重点：通过实验探究，认识电阻的大小与哪些因素有关。
教学难点：用滑动变阻器改变电路中的电流。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、杠杆支架、钩码、天平、羊角锤、指甲钳、钢丝钳。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
电线上的小鸟为什么不会触电呢？高压电线上的小鸟为什么不会触电呢？
二、新课讲授，师生互动
动手做 做一个导电性检测器
将电流表、小灯泡、开关、电源等串联起来，并接出两根导线，就做成了一个导电性检测器（如图所示）。
在导线间分别接入细铜线、细铁丝、铅笔芯、橡胶、塑料尺、木片等，观察小灯泡的亮度和电流表的示数，你有什么发现？
（1） 物体的导电性
有的物体对电流的阻碍作用较小，容易导电，叫做导体（conductor）。如金属、大地、人体、酸碱盐溶液等。
有的物体对电流的阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体（insulator）。如玻璃、塑料、陶瓷、橡胶等。
常温下一些物质导电和绝缘能力的排列大顺序，导体和绝缘体没有绝对界限。
在物理学里中，为了更具体描述物体的导电性，常用电阻（resistance）来定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，并用字母R表示。
电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。这是为了纪念最早研究电阻的德国科学家欧姆（Georg Simon Ohm, 1787--1854）而命名的。
好的导体和绝缘体都是重要的电工材料，观察电线，你能指出哪些部分是导体，哪些部分是绝缘体吗？
（二）探究决定电阻大小的因素
铁和银都是导体，为什么有不同的导电性呢？科学家研究发现，金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动，只有部分电子可以脱离开原子核的束缚而自由移动，成为自由电子。不同材料的物体中，自由电子的情况不同，所以它们的导电性能不同。
猜想需要实验来验证。怎样设计实验来验证你的猜想呢？请和同学们交流讨论。
电阻描述的是导体对电流的阻碍作用。对于同种金属材料导体的电阻，它的大小与导体的哪些因素有关呢？
猜想也要有一定的依据，类比是进行猜想的常用的思维方法。
生甲：粗细相同的水管，管子长，阻力大。我猜想导体越长，它的电阻越大。
生乙：长度相同的水管，管子粗，阻力小。我猜想
实验探究 电阻的大小与什么因素有关
生甲：把不同长度，不同横截面积的电阻丝接入电路，用电流表测量电路的电流，就能比较它们电阻大小。
生乙：如果电路中电流大小不同，那是长度变化造成的，还是导体粗细造成的呢？
生丙：我们能不能用控制变量的方法分别研究呢？
如图所示，1,2,3都是镍铬合金丝，4是锰铜合金丝；1,2,3长度均为L。2的长度是1/2L；1，2，4横截面积均为S，3为4S。
制订计划与设计实验
控制变量：电源电压、长度、材料、粗细，同一装置。
进行实验收集证据
将实验数据填入设计的表格中
分析论证
分析1,2得，材料相同，横截面积相同，导线的电阻与长度有关，导线越长，电阻越大。
分析1,3得，材料相同，长度相同，导线的电阻与横截面积有关，导线越粗，电阻越小。
分析1,4得，长度相同，横截面积相同，导线的电阻与材料有关。
实验表明，导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小不仅跟材料有关，还与其长度和横截面积有关。
如图所示，闭合开关，灯泡发光；在点燃酒精灯对电阻丝加热，灯泡变暗直至熄灭。
分析论证：导体的电阻的大小还跟温度有关。
（2） 电阻器——重要的电子元件
打开电视机的外壳，你会看到密密麻麻的电子元件。每个电子元件都需要有自己的工作电流和电压。但电视机只有一个电源，怎样来调节每个电子元件的电流和电压呢？电子工程师们设计了各种阻值的电阻器（resistor）用于控制电流和电压大小，使电器正常工作。
电阻的元件符号是：
电阻器是电子技术中的重要元件，简称电阻。电阻的种类很多，如碳膜电阻、金属电阻以及线绕电阻等，它们是通过不同材料配方和不同的制造工艺生产出来的。电阻的阻值一般都要用数字或带色的圆环标在电阻上。
一些材料制成长1m，横截面积1mm2的导线在20℃的电阻值
当你调节台灯的亮度，或是调节电视、音响的音量时，你是否想到，我们是怎样使电路中电流连续变化的呢
铅笔芯（石墨）是导体。把你自制的“导电性检测器”的一根导线固定在铅笔芯最左端，然后将另一根接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动（如图所示）。你发现灯泡的亮度有什么变化？你怎么是小灯泡按照你的意图更亮或更暗？
实验中，你制作了一个通过改变电阻来控制电流的装置，这种装置叫做变阻器（rheostat）。
滑动变阻器原理：改变接入电路中电阻丝的长度，就改变了连入电路中电阻值，从而控制电路中电流的变化。
实验室里的滑动变阻器：电阻丝外部涂有绝缘漆，绕在瓷筒上，它的两端连在A、B接线柱上，滑片P通过金属杆与C、D接线柱相连。电阻丝与滑片的接触部分的绝缘层已被刮去，二者能良好接触。
滑动变阻器元件符号：
实验探究 用滑动变阻器改变小电动机的转速
利用滑动变阻器，你能设计一个改变小电动机转速的电路吗 试试看。
滑动变阻器接入电路前，首先观察它的构造，思考下列问题：
（1）把滑动变阻器连入电路中时，能不能只接C、D两接线柱或只接A、B两接线柱？
（2）在闭合开关前，一般要求滑动变阻器连入电路中的电阻值最大，开关闭合前，应把滑片P移到什么位置？
我的设计如图所示。
当滑片从右向左滑动时，滑动变阻器接入电路电阻丝变短，电阻变小，电流变大，电动机转速变快。
每一个滑动变阻器都有最大电阻值和允许通过的最大电流值。使用时，要根据电路中的电流变化范围，选择适当的变阻器。不要使电流超过它的最大值，否则，会损坏变阻器。
滑动变阻器能够改变接入电路的电阻，但不能显示接入大的阻值。电阻箱是一种能够表示阻值的变阻器。
如图所示是实验室常用的旋盘式电阻箱。面板上面有两个接线柱，四个旋钮，调节旋钮，由两个接线柱就能给出0～9999Ω之间任意整数的电阻值。各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数，然后相加就是两个接线柱间的电阻值。图中电阻箱的阻值是
（3×1000+6×100+0×10+8×1）Ω=3608Ω
在生活、生产和科学研究中，变阻器有广泛的应用。电车的车速变化，收录机及电视机声音的强弱，计算机显示光屏的亮度及对比度的调节，都可依靠变阻器来完成。
三、总结反思，超越自我
1．物体的导电性。对电流阻碍作用较小，容易导电的物体叫做导体；对电流阻碍作用很大，不容易导电的物体叫做绝缘体； 导体和绝缘体之间没有绝对界限。
电阻定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，用字母R表示；电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
2.探究决定电阻大小的因素。猜想中用“类比法”，实验中用“控制变量”。导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
3.电阻器——重要的电子元件。电阻器用于控制电流和电压的大小。符号是 。滑动变阻器是改变接入电路中的电阻丝长度来改变连入电路的电阻值。从而控制电路中电流变化。使用：“一上一下”串联，阻值最大不超最大电流。
电阻箱：接入阻值等于数倍之和。元件符号
四、板书设计，整合提升
1．物体的导电性。对电流阻碍作用较小，容易导电的物体叫做导体；对电流阻碍作用很大，不容易导电的物体叫做绝缘体； 导体和绝缘体之间没有绝对界限。
电阻定量描述导体对电流的阻碍作用的大小，用字母R表示；电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
2.探究决定电阻大小的因素。猜想中用“类比法”，实验中用“控制变量”。导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
3.电阻器——重要的电子元件。电阻器用于控制电流和电压的大小。符号是 。滑动变阻器是改变接入电路中的电阻丝长度来改变连入电路的电阻值。从而控制电路中电流变化。使用：“一上一下”串联，阻值最大不超最大电流。
电阻箱：接入阻值等于数倍之和。元件符号
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 有的物体容易导电叫做导体
B. 有的物体不容易导电叫做绝缘体
C. 导体和绝缘体有绝对界限
D. 在物理学中，为了更具体描述物体的导电性，常用电阻来定量描述导体对电流阻碍作用的大小
2．下列说法正确的是（ ）
A. 电阻的单位是欧姆，简称欧
B. 电阻用符号Ω表示
C. 金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动 ，叫做自由电子
D. 不同材料的物体中，自由电子的情况相同，导电性能相同
3．下列电工用品中，通常情况下属于导体的是 （ ）
A．塑料管
B．陶瓷球
C．橡胶垫
D．钨丝
4．新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是 （ ）
A．增大导线的电阻
B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压
D．减小导线的电阻
5．如图所示的电路中，关于变阻器的说法错误的是（ ）
A.变阻器是改变接入电路中电阻丝长度而改变连入电路的的电阻值
B.闭合开关前滑片应置于b端
C.滑片向a移动时，灯泡变暗
D.滑片向b移动时，灯泡变暗
参考答案1.C；2.A；3.D；4.D；5.C。
六、作业：P69.T3
课外作业P69T1、T2。
家庭实验室P68 认识电位器
用滑动变阻器控制电压
P69 物理在线 超导体
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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