【核心素养目标】第十四章欧姆定律 第一节 电阻 教学设计 苏科版九年级物理上册

第一节　　电阻
第1课时
核心素养
经历实验探究影响导体电阻大小的因素，初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路和方法，提高依据物理事实分析、归纳问题的能力．
教学设想
本节以小明和小华的讨论为问题情景，提出了本节所要解决的问题和任务，活动前可以让学生在小明和小华讨论的基础上，做进一步的讨论，对改变电路中电流大小的途径和方法进行设计．由设计调光灯的任务出发，学生通过参与和尝试改变电路中电流大小的活动，去发现改变电路中电流大小的途径和方法，引出电阻的概念和单位等．积极引导学生自主探究影响导体电阻大小的因素，学会用“控制变量法”研究物理问题．通过介绍长度、横截面积和温度都相同，但材料不同导线的电阻，使学生认识到电阻是导体本身的属性．由演示实验引出导体、绝缘体和半导体的概念，使学生了解半导体材料技术的发展对社会的影响，增强学生对物质多样性的认识
由于电阻不能直接观察，而一般情况下导体总存在电阻，这比导体中时有时无的电流和电象．学生实验可观察到，当电路中接入一段金属丝后，电灯的亮度变暗了，电流表的不数变小了，说明金属丝导电的同时，对电流还有一种作用，这种作用很明显是阻碍电流的流动。接人不同的金属丝，电灯的亮暗程度不同，电流表的示数不同，说明流动的程度不同，导体对电流的这种阻碍用物理上用电阻来表示，并通过亲身实际动手操作，让学生感到导体对电流的这种阻碍作用越大，则电阻越大
在探究“活动14.1　　尝试改变电路中电流的大小”中，在指导学生对各种可能改变电路中电大小的途径和方法进行充分分析的基础上，各实验小组各自明确具体的实验操作步骤，将电路元件按照课本图14-1连接起来，观察灯的亮度和电流表示数的变化．并提醒学生及时记录自己的实验方法和观察到的现象，在完成实验和实验记录后，与他人进行流，看别人还有哪些独特的方法．该活动设计目的，一方面是为了引入电阻的概念，另一方面又兼顾到调光灯的设计，因为同学们首先想到的是改变电路中的电源电压会使电亮度发生变化，其次才会想到去改变连接电灯的导线，看能不能使电灯的亮度变化．这种设计思路的优点：既开放学生的思维和实践的空间，又降低了理解电阻的难度．
关于“活动14.2　　探究影响导体电阻大小的因素”的教学：教师设置层层递进，环环相扣的问题串，创设探究学习情境，让学生在经历猜想假设等科学探究环节，从中归纳得出影响导体电阻大小的因素．重点突出研究的方法——“控制变量法”、“转化法”等方法的渗透，并从中获取知识，培养学生的实验能力．
学生通过交流、汇报，师生共同归纳得出结论：导体的电阻由它自身的因素，即材料、长度、横截面积决定，所以导体的电阻是导体本身的—-种固有属性．有关影响金属导体电阻的几个因素的内容，全日制义务教育《物理课程标准》是以活动建议的形式提出来的，因此，对于导体的电阻还与温度有关这一内容，教师增设了一个有趣的实验：加热接在电路中的旧日光灯丝进行对比实验，根据实验现象归纳得出电阻还跟温度有关
教学目标
物理观念
了解什么是电阻
科学思维
电阻是导体本身的一种性质，导体能够导电同时又对电流有阻碍作用
科学探究
运用控制变量法，探究影响导体电阻大小的因素
科学态度与责任
培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神，提高其依据物理事实分析、归纳问题的能力
教学重难点及突破
重点
1．理解导体的电阻，知道电阻是导体对电流的阻碍作用，通过比较不同导体（两个用电器，两根电阻线）电阻大小和在它们两端加上相同的电压，来比较流过它们的电流大小
2．理解决定电阻大小的因素．
3．会用“控制变量法”研究物理问题，知道它是科学实验中探索几个物理量之间相互关系时常用的一种方法，在生活方面和物理学习中有广泛的应用
难点
1．探究电阻大小跟温度有关．
2．会用“控制变量法”研究物理问题．
教学突破
引导学生设计实验、进行实验，帮助学生对实验进行分析、归纳，最终得出电阻的概念及其影响因素等规律．
教学准备
教师准备
1．多媒体电脑　　展台　　自制PPT课件．
2．可调光台灯—盏、干电池(带盒)两节、开关一个、导线若干、电阻演示器（不同规格的金属丝若干根）一个、电流表一个、小灯泡一个．
3．旧旧日光灯灯丝一根、酒精灯一个、火柴一盒
学生准备
1．课前预习课本：什么是电阻 你是如何理解的 电阻的影响因素有哪些 这些因素是如何探究的 采用了什么研究方法
2．干电池(带盒)两节、开关一个、导线若干、电阻演示器（不同规格的金属丝若干根）一个、电流表一个、小灯泡一个
教学过程
一、课堂引入
演示：出示一个电路，连成一个简单的并联电路（灯泡L，和L 型号相同），闭合开关．
提问：两个电流表的示数如何
学生回答．
演示：取下L ，换上一只型号不同的灯泡L3
提问：再观察两个电流表的示数是否变化 且前后两次电表的示数相同吗？
设问过渡：为什么电流表的示数会发生变化呢 流经灯泡的电流到底遵循什么样的规律呢 今天，我们一起学习电学中的第二个单元：第十四章《欧姆定律》，一起探究“电路中的‘交通规则’”．
讲述：随着科技的发展，各种各样家用电器已经逐渐走进我们的家庭，装点着我们的生活．电灯就是我们生活中最常见也是最普通的一种家用电器
提问：你见到过哪些形式的灯呢
演示：出示一盏可调台灯，调节灯忽明忽暗．
提问：你看到了什么 从你看到的现象中，说说有哪些物理知识
灯光从暗到亮，从亮到暗……
提问：调光灯在使用时有这么多的好处，你想不想为自己设计一盏调光灯呢 （停顿）要想设计一盏调光灯，首先我们要知道如何调控电灯的亮度 根据前面我们所学的知识，请同学们告诉我，通过调控什么可以调控电灯的亮度
调控通过电灯中电流的大小可以调控电灯的亮度
引入：电路中电流大小是怎么变化的呢 今天一起来学习第一节——电阻．
点评：通过教师实验演示，激发学生探究热情，引入本课题
二、活动14.1　　尝试改变电路中电流的大小
引导学生探究：要改变电路中的电流的大小，可以采取哪些具体措施．可以利用身边的已有器材．
学生提出方案：把眼镜腿连入电路，把钢尺连入电路，把铅笔芯连入电路，把两节电池改成一节电池…
教师演示实验：实施学生的各种方案，并且请学生读出电流表示数，比较得出电路中电流是否改变．
教师引导学生总结：改变电路中的电流：1．改变电路两端的电压；2．改变连入电路中的导体．
教师引导学生思考：钱币和铅笔芯连入同一电路，为何电路中电流的大小不一样
讲述：导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用．物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用．不同导体接在同一个电路中，电流大小是不一样的．导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用就越大．物理上把导体对电阻的阻碍作用叫作电阻，用字母“R”表示。
点评：通过对实验问题的猜想和实验方案的设计，学生积极开动脑筋，积极提出各种方案，培养学生的发散思雏，并引入电阻的概念，继而过渡到电阻的影响因素；通过学生交流提出“改变电路中的电流的大小”方案的活动，让学生初步体会导体与绝缘体的区别
三、活动14.2　　探究影响导体电阻大小的因素
讲述：前面的实验告诉我们，不同的导体，电阻一般不同，现在，就请大家想一想，说说你认为影响电阻大小的因素有哪些 你为什么认为这些因素会影响电阻的大小，说出你的理由．
学生思考后回答
学生1：我认为电阻的材料会影响电阻的大小，因为我用2B铅笔笔芯代替导线时，灯变暗了。
学生2：我认为电阻的粗细也会影响电阻的大小，因为我在电路中先用了2B铅笔笔芯，再换上自动笔的笔芯后，发现灯泡变暗了
学生3：我认为温度会影响电阻的大小，因为我家客厅的灯，才开的时候不亮，过一会儿的温度升高了，灯也变亮了
学生4：我认为电阻的长短也会影响电阻的大小．
……
归纳：导体的电阻可能与导体的材料长度、横截面积有关
设问：刚才同学们根据自己生活中积累的经验以及以前做过的试验对影响电阻大小的因素作出了猜想，现在我们就要通过实验来探究这些因素是否影响电阻的大小 它们对电阻有着什么样的影响
出示：材料、长度、横截面积不相同的导体，引导学生观察、比较它们有哪些不同，猜想导体的电阻可能与哪些因素有关，能否设计实验来验证自己的猜想呢
例如，能否设计一个实验来验证导体的电阻与材料是否有关
学生讨论后得出，可将材料不同的导体分别串接在如课本图14-1所示的电路中观察电路中的电流是否相同，如果不同说明导体的电阻与材料有关．
出示：材料不同，长度、横截面积也不同的铅笔芯和一根金属线。
提问：分别将它们接入电路进行实验，能不能验证电阻与材料是否有关
学生讨论后得出：不能．因为导体的长度、横截面积都相同，只是材料不同的两个导体进行实验才能验证．
教师：问答得很好．若要研究导体的电阻与它的长度是否有关，应选用两种什么样的导体 即本实验中，若要研究电阻与长度的关系 你认为要控制什么 改变什么
学生：控制材料、横截面积都相同，但长度不同的两种导体
教师：要研究导体的电阻与它的横截面积的关系呢
学生：控制材料、长度相同，横截面积不同的两种导体
讲述：在物理学中，一个物理量的大小往往与多个因素有关，要研究这个物理量与其中一个因素的关系，就要固定一些可能的影响因素，只改变其中一个因素，依次进行实验研究，然后分析归纳得出结论．这是通过物理实验研究问题时常用的方法，叫“控制变量法’
提问：你认为应该用什么方法研究电阻与温度、材料、长度、粗细的关系 （控制变量法）
课堂阅读：让学生阅读课本，并回答什么是控制变量法 我们以前学过哪些实验是用的控制变量法 请至少举出3例
学生阅读后回答：在研究某个因素的影响时，只改变这个量的大小，而保持其他量不变的方法叫控制变量法，如：探究影响摩擦力大小因素，探究影响液体内部压强大小因素，探究影响动能大小因素等。
你怎样才能判断导体电阻的大小 你是通过什么现象作出判断的
学生回答：电流表示数的大小或灯泡的亮暗．
接下来，请学生设计出符合上述实验要求的3组导体，看谁想得快、谁的方法多
教师肯定学生的设计方案，然后让学生按照自己设计的实验电路图和实验表格中的顺序进行实验研究，并根据实验结果讨论下面的问题，归纳得出结论
（1）比较教材第88页表I中所示的接入电路的合金丝A、B，哪个电阻大 由此可得出什么结论
表一：探究导体电阻大小与长度是否有关
材料 长度 横截面积 电流强度 电阻
镍铬合金丝A L S
镍铬合金丝B L/2 S
结论1：导体的材料和横截面积都相等时，导体长度越长，电阻越大
教师引导思考：打比方同学们在街上购物，在一条拥挤的大街上，走一半的同学与走完全部的同学受到的阻碍谁更大
（2）比较教材第88贞表2中所示的接入电路的合金丝A、C，哪个电阻大 由此可得出什么结论
表二：探究导体电阻大小与横截面积是否有关
材料 长度 横截面积 电流强度 电阻
镍铬合金丝A L S
镍铬合金丝C L 2S
结论2：导体的材料和长度都相等时，导体横截面积越大，电阻越小
教师引导思考；打比方同学们在街上购物，在宽的街道上的同学和窄的街道上的同学，谁受到的阻碍大
（3）反教材第88页表3中所示的接入电路的合金丝A、D，哪个电阻大 由此可得出什么结论
表三：探究导体电阻大小与材料是否有关
材料 长度 横截面积 电流强度 电阻
镍铬合金丝A L S
镍铬合金丝B L S
结论3：在长度和横截面积一定时，导体的电阻大小和导体的材料有关．
过渡：此外，电阻还跟温度有关，如何验证导体电阻大小还与温度有关呢
演示实验：把旧日光灯丝接入上述电路图中，组成一个串联电路，闭合开关后，用火柴点燃酒精灯对灯丝加热，提醒学生观察发生的现象．
提问：加热前后电流表和电灯的亮暗有没有发生变化 是如何变化的 说明了什么
学生回答：电流表的示数变小，灯泡由亮变暗，说明电阻跟温度有关
结论4：大部分导体温度越高，电阻越大
点评：开放型实验是学生的一个难点，表达不完整，思考不全面是学生的通病．而初中实验渗透最多的也是控制变量法．本实验具有一定的综合性，也很好地体现了控制变量法．通过对本题的分析和讨论，使学生对这类问题有较好的处理方法．但实验不能仅仅掌握如何去做，而要知道为什么要这样去做．在上面这一教学片段中，教师有意识地引导学生学会用“控制变量法”的研究手法去研究物理问题，在这一过程中，教师不是将此方法和盘托出，而是通过启发诱导，让学生自主思考，选择实验器材，在讨论中悟出其中的道理．通过交流讨论让学生自己设计出符合实验要求的方案，激发学生的创造性思维．
四、交流与小结
今天你学到了哪些知识
学生发言，本节课学到了．
（1）改变电路中的电流方法：①改变电路两端的电压；②改变连入电路中的导体．
（2）电阻的概念：导体对电流的阻碍作用，用字母“R”表示．
（3）导体的电阻大小与导体的长度材料、横截面积有关，还与温度有关．
（4）学习物理学中重要的探究方法之一控制变量法．
五、布置作业
复习今天学习的内容，并完成课本第90页练习第1题．预习课本剩余的学习内容
板书设计
第十四章　　欧姆定律
第一节　　电阻（1）
1．改变电路中的电流方法：
（1）改变电路两端的电压
（2）改变连入电路中的导体．
2．电阻：导体对电流的阻碍作用，用字母“R”表示．
3．导体电阻大小与导体的长度、材料、横截面积有关，还与温度有关，
4．物理学中重要的探究方法之一：控制变量法．
教学探讨与反思
在“活动14.1尝试改变电路中电流的大小”探究中，学生对改变连入电路中的导体，改变灯泡亮度有很大兴趣，纷纷提供实验方案，提高了学生参与课堂的积极性．在“活动14.2　　探究影响导体电阻大小的因素”中，采用了学生分组器材：电阻演示器（若干根金属线）．用若干根金属线可以定性得到导体电阻与什么因素有关，不需要得到定量的结果，因此验器材比较方便．由于金属线板上的金属线短，直接接在电路中，没有其他用电器，学生害怕会造成电源短路．教师要及时告诉学生，由于金属线电阻较大，因此可以看做电器，可以直接连入电路实验，学完本节课后教师可以告诉学生金属线就是电阻．本实验中，所需要的教材中的实验器材不足，可选用不同型号的铅笔芯替代．在准备该活动时，各种金属丝可以是康铜丝、锰铜丝、镍铬合金丝不锈钢丝铁丝等，也可用“6H、4H、2H、HB、2B、4B.6B”筌不同型号的铅笔芯代替金属丝，其实验效果同样明显．因铅笔芯取材方便，容易获得，同时，后面的实验活动也需要用到铅笔芯，可以一物多处用．
补充资料
电阻
我们几乎天天跟电阻打交道，只是没有注意去认识它
早晨走来，我们打开收音机听新闻广播，调节音量实际上就是调节电位器的电阻；晚间看视，电视机的亮度、黑白对比度及音量的控制也都是通过转动电位器，改变电阻的大小，从而改变电流的大小而实现的．电流大．喇叭声响，荧光屏亮
我们外出乘车，电车上也要用电阻．无轨电车是依靠直流电动机驱动的．电动机通过调节电阻的大小来改变电流，从而改变电动机的转速，达到调节车速的目的．电车司机就是用脚踏的轻重不同来控制自动开关，改变电阻的大小，控制车速的．
电阻家族中的成员很多，大小、构造、模样一般都不相同，而且随着科学的发展，又不断出现一些新型的电阻．
第2课时
核心素养
能认识电阻是导体本身的性质，提高根据物理事实分析，归纳问题的能力
教学设想
本节以“活动14.2　　探究影响导体电阻大小的因素”的教学为基础，进一步学习电阻的概念、单位及其单位换算、常见用电器的电阻值等．
教师由复习上节课的学习内容自然引出电阻的概念、单位及单位换算．之后，应联系实际，举一些常见的电阻及其阻值的范围，使学生对“欧姆”的大小形成具体概念．如手申筒的小电灯其灯丝电阻为几欧到几十砍；常见的白炽灯发光时阻值为几百欧到几千欧；买验室1m长的铜导线，其阻值不到百分之几欧，常忽咯不计；电流表的电阻约零点几欧；电压表的电阻约几千到几万欧；人体电阻约为几十到几百千欧等．教材没有给出电阻率的概念，而是给出了一些常用电器的电阻值．这样处理既能满足全日制义务教育《物理课程标准》的要求，又进一步向学生透露了电阻的本质特征是表示物质的一种固有属性，不同导体的导电能力是不同的．
最后，通过演示实验让学生先进行猜测后进行实验验证，了解导体、半导体、绝缘体的概和类标准，利用电阻的概念，可以很明晰地说明导体和绝缘体的区别，使学生的旧知识有所升华．由于半导体的应用已很广泛，如利用热敏电阻可制成电饭锅等用电器的温控开关、利用光敏电可制成楼道口的声控开关等，向学生介绍这方面的知识，对开阔与的眼界和提高他们的学习兴趣都大有裨益．
教学目标
物理观念
（1）知道电阻的单位及换算关系，了解一些常见的电阻值．
（2）初步了解导体、绝缘体、半导体的电学特征
科学思维
运用科学的方法探究实验
科学探究
通过探究实验，区别导体和绝缘体
科学态度与责任
了解半导体材料技术的发展对社会的影响．
教学重难点及突破
重点
1．理解电阻是导体本身的一种性质．
2．会区分导体、绝缘体、半导体
难点
探究导体和绝缘体之间没有严格的界限
教学突破
通过推理分析和随堂练习来理解电阻是导体本身的一种性质；通过演示实验和阅读教材帮助学生对实验现象进行分析、归纳，了解导体和绝缘体．
教学准备
教师准备
1．多媒体电脑、展台、自制PPT课件（从网站的搜索引擎中分别输入“半导体”“光敏电阻”、“热敏电阻”“压敏电阻”，查找相关应用）
2．干电池(带盒)两节、开关一个、导线若干、电流表一个、电灯泡一个、旧日光灯灯丝一个、酒灯一个、火柴一盒、各种类型的二极管和三极管等
3．硬币、铜钥匙、铁钉、铅笔芯、小刀稀盐酸、食盐水溶液、干纸、塑料尺、橡胶、玻璃、陶瓷片、菜油等若F
学生准备
预习课本；调查：阅读书上第89页“读一读”，从网站的搜索引擎中分别输人“半导体”、“光敏电阻”、“热敏电阻”、“压敏电阻”，查找相关应用；干电池(带盒)两节、开关一个、导线若干、电阻演示器（不同规格的金属丝若干根）电流表一个、电灯泡一个
教学过程
一、复习引入课题
幻灯片展示：复习练习题（略）．
引入：今天我们继续学习有关电阻的知识．
点评：复习旧知，引出新课，出示目标
二、电阻是导体本身的一种性质
过渡：一根铅笔芯，若没有电流通过，它还有电阻吗
引导学生回答：它的长度、材料横截面积、温度都定下来了，那么它的电阻大小就没有变化。
归纳：当某导体的长度、材料、横截面积、温度都定下来，那么它的电阻就是一个定值，保持不变，即电阻是导体本身的一种性质．与加在它两端的电压和通过它的电流的大小都无关．所以某导体两端的电压是零时，导体中的电流也等于零，而这个导体的电阻值是不变的。
讲解：电阻用字母“R”表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，用符号“Ω”表示，常用单位还有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)，它们的换算关系是：1MΩ=1000kΩ、1kΩ=1000Ω．
随堂练习：
1．单位换算：75Ω=_______kΩ=_______MΩ，0.5MO=_________Ω
2．一条导线两端电压为5V，通过1A电流时，其电阻为5Ω，那么当通过3A电流时其电阻为___Ω；当通过的电流为0时，其电阻为____Ω
点评：让学生经过推理来认识事物的本质，通过随堂练习加以巩固和加深．
三、导体、绝缘体和半导体
请大家阅读课本第89页“读一读”．回答下列问题（幻灯片展示问题）
1．什么是导体 生活中常见的有哪些
2．什么绝缘体 生活中常见的有哪些
3．插图14-3物质的导电性说明了哪些规律
4．什么是半导体 生活中常见的有哪些 运用这种材料的特性可制成哪些电学元件
5．想一想，这些半导体材料制成的电学元件在生活中有哪些具体的应用 并请调查小组汇报。
穿插和补充实验和视频；
演示1：导体与绝缘体的区分
分别把“硬币、铜钥匙、铁钉、铅笔芯、小刀、稀盐酸、食盐水溶液、干纸、塑料尺、橡胶、玻璃、陶瓷片、菜油等”串联接人电路中，让学生先进行猜测，再进行实验．
归纳：如金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等都是导体，如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油等都是绝缘体
演示2：导体与绝缘体没有严格的界限．
把玻璃串联接入电路中，并用酒精灯对它进行加热，提醒学生观察电流表的示数、灯泡亮暗变化，根据现象得出结论
归纳：导体与绝缘体没有严格的界限．在一定的条件下可以相互转化
视频放：半导体材料制成的电路元件在生活中的广泛应用
讲述：半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制成光敏电阻、热敏电阻、二极管和三极管等。
强调：半导饼并不是导体与绝缘体按一定的比例混合．
点评：通过阅读、体验、实验的学习过程，学会区分导体与绝缘体，并了解导体与绝缘体没有严格的界限．通过视频播放，了解半导体材料技术的发展对社会的影响．
四、交流与小结
学生谈学习心得，引导学生对本节课所学内容进行总结
学生自由发言：
生1：电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关．
生2：电阻：导体对电流的阻碍作用　　用字母“R”表示，单位是欧姆（用字母“Ω”表示），还有其他单位；兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)，单位换算是：1MΩ=1000kΩ1kΩ=1000Ω　　
生3：导体：能够导电的物体叫导体，如金属、石墨、人体、大地．以及酸盐的水溶液等；绝缘体：能够导电的物体叫导体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等；半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，叫作半导体，可制成光敏电阻、热敏电阻、二极管和三极管等．
生4：导体与绝缘体没有严格的界限，在一定的条件下可以相互转化．
……
五、布置作业
（1）复习本节课学习的内容，并完成课本第90页练习第2题
（2）课后实践活动：调查本地市场上接插件的安全性能．
板书设计
第一节　　电阻（2）
1．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关．
2．电阻：导体对电流的阻碍作用．用字母“R”表示
单位：欧母（Ω），单位换算：1MΩ=1000kΩ、1kΩ=1000Ω
3．导体：能够导电的物体叫导体，如金属、石墨、人体、地，以及酸、盐的水溶液等
绝缘体：能够导电的物体叫导体、如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，叫作半导体，可制成光敏电阻、热敏电阻、二极管和三极管等．
4．导体与绝缘体没有严格的界限，在一定的条件下可以相互转化．
教学探讨与反思
学生对电阻是导体本身的一种性质的认识，不是很明确．教师还可通过具体实例来讲解．
对于导体和绝缘体之间可以相互转化的条件的探究，教师可适当引导学生思考，展开讨论，根据生活中出现的现象和生活经验常识来加深认识这一点．
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