第十五章　第一节　电阻和变阻器教案 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

第十五章　探 究 电 路
第一节　电阻和变阻器
【2022年版课标要求】
知道电阻。
【重点难点】
重点:电阻,影响电阻大小的因素,滑动变阻器的原理、使用方法、作用,电阻箱的用法。
难点:电阻是导体本身的一种性质、用控制变量法探究影响电阻大小的因素、用滑动变阻器改变电路中的电流和用电器两端的电压。
【教学准备】
教师准备:多媒体课件、两节干电池作电源的电池组、电阻定律实验器、导线、开关、电流表、滑动变阻器(50 Ω　2 A、20 Ω　2 A)各一个。
学生准备:两节干电池作电源的电池组、电阻定律实验器、导线、开关、电流表、滑动变阻器(50 Ω　2 A、20 Ω　2 A)各一个,(分组实验,6人一组,共8个小组)。
【教学设计】
【情境引入】
第二次世界大战末期,美国动员大批科学家研究原子弹。在研究当中需要加速器,而对制作加速器的金属材料要求非常高。科学家遴选了好多金属材料,最后确定了银,你知道为什么选用银作为制作加速器的材料吗
【新课教学】
一、电阻
根据如图所示的连接,分别把镍铬合金丝和铜丝连入电路,闭合开关后,小灯泡的亮度一样吗 这说明了什么
小灯泡的亮度不一样,说明了镍铬合金丝和铜丝对电流的阻碍作用不同。
1.定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。不同的导体,电阻一般不同。
2.表示:用R表示。
3.电路元件符号:。
4.单位:
国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
常用单位:kΩ、MΩ。
换算关系:1 kΩ=1 000 Ω,1 MΩ=1 000 kΩ
说明:通过灯泡的亮暗来判断导体电阻的大小,这种研究问题的方法就是转换法。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。
二、影响电阻大小的因素
实验探究
提出问题:电流通过不同材料制成的导体时,受到的阻碍作用不一样。那么,导体的电阻大小与哪些因素有关呢
猜想与假设:电阻的大小可能与导体的横截面积、长度、材料、温度、形状等因素有关。
进行实验与收集证据:
在温度一定的情况下,根据如图所示的连接,按下列步骤进行实验:
1.选用2、4两导体,2、4两导体长度、材料相同,横截面积不同,分别把它们连入电路,电流计的偏转是否相同 说明了什么
2.选用2、3两导体,2、3两导体横截面积、材料相同,长度不同,分别把它们连入电路,电流计的偏转是否相同 说明了什么
3.选用1、2两导体,1、2两导体横截面积、长度相同,材料不同,分别把它们连入电路,电流计的偏转是否相同 说明了什么
分析与论证:导体电阻的大小与横截面积、长度、材料、温度等有关,在其他条件一定时,横截面积越大,电阻越小;在其他条件一定时,导体越长,电阻越大;导体电阻的大小与导体的材料有关。大多数导体其电阻随温度的升高而变大,只有少数导体其电阻随温度的升高而减小。
说明:导体的横截面积、长度、材料都叫“变量”,这些“变量”都影响电阻的大小,要研究这些“变量”与电阻的关系,就应该让一个“变量”改变,其他“变量”不变,看电阻的大小是否改变,这样就能确定这个“变量”与电阻之间的关系,这种研究问题的方法就是控制变量法。
三、变阻器
知道了决定电阻大小的因素,就能够改变导体的电阻,怎样才能方便地改变导体的电阻呢
(一)滑动变阻器
观察如图所示的滑动变阻器,说说它由哪几部分组成
1.原理:滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。
2.电路图符号:
实验:根据如图所示的连接,按下列步骤进行实验,每次进行实验时,应观察滑动变阻器连入电路的电阻丝部分,滑片左右滑动时,小灯泡的亮度、电流表的示数各怎样变化
(1)把A、D接线柱连入电路。(2)把A、C接线柱连入电路。(3)把B、C接线柱连入电路。(4)把B、D接线柱连入电路。(5)把C、D接线柱连入电路。(6)把A、B接线柱连入电路。
3.使用方法:选、串、接、调,即①根据铭牌选择合适的滑动变阻器;②串联在电路中;③接法:“一上一下”;④接入电路前应将滑片调到阻值最大处。
4.滑动变阻器在电路中的作用:一是保护电路(或限流),二是调节用电器两端的电压(或调压)。
5.滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　1.5 A”字样,50 Ω表示滑动变阻器的最大阻值,1.5 A表示该滑动变阻器允许通过的最大电流。
说明:滑动变阻器共有四个接线柱,若都取上面两个接线柱或下面两个接线柱接入电路,则等于没有把电阻连入电路或是连入了一个固定不变的电阻,要想改变接入电路的电阻应遵循“一上一下”的接线原则。
(二)电阻箱
观察如图所示的电阻箱,说一说它是怎样表示连入电路的电阻的
电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,实验室用的是旋盘式电阻箱,通过调节四个旋盘来改变接入电路中的电阻值,从旋盘上可直接读出阻值的大小,如图所示的变阻箱,显示连入电路的阻值为1 258 Ω。
说明:常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱。滑动变阻器能连续改变电路中的阻值,但无法确定连入电路的阻值;电阻箱能知道连入电路的阻值,但改变电阻时具有跳跃性、间断性。
【课堂小结】
通过本节课的学习,你有什么收获与体会 请每一位同学对自己在本节课的学习情况进行评估,然后教师归纳并投影本节内容。
布置作业
课本P95~96作业
【板书设计】
第一节　电阻和变阻器
一、电阻的概念、符号、单位、电路图中的符号
1.概念:导体对电流的阻碍作用。
2.符号:R。
3.单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
常用单位:kΩ、MΩ。
换算关系:1 kΩ=1 000 Ω,1 MΩ=1 000 kΩ
4.电路图中的符号:
二、影响电阻大小的因素
1.长度。
2.横截面积。
3.材料。
4.温度。
三、变阻器
1.滑动变阻器:符号:。
2.电阻箱。