第3节 物质的导电性与电阻
第1课时 物质的导电性
教材解读
本节课通过让学生设计电路并动手探究物质的导电能力,来比较导体和绝缘体的不同;让学生能从微观上解释金属导电的原因。
教
学
目
标
知识与技能
1.能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性。
2.知道常见的导体和绝缘体。
3.知道金属导电的原因是其内部存在着大量自由电子。
4.了解导体的导电能力与外界条件有关。
过程与方法
1.让学生自己动手设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性。
2.让学生自己动手记录实验中产生的现象,并能根据现象的不同进行分类;能根据实验现象得出结论。
情感、态度
与价值观
让学生交流与合作,体会实验是检验科学知识的重要手段,体验实验成功的乐趣,学会辩证唯物主义观点和方法论的运用。
教学
重难点
教学重点:知道常见的导体和绝缘体。
教学难点:设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性。
重难点
处理策略
在学生设计电路前,教师可用提问的方式复习旧知识,如电路中有持续电流的条件等,以此来降低设计的难度。通过列举生活中学生熟悉的材料来认识导体和绝缘体,并用类比的方法,引导学生理解电阻,以此来落实重点知识。
探究点一 导体和绝缘体
[情景展示1]
[问题探究] 通过探究你了解了哪些知识呢?
[思考交流] ____________________________________________________________
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[归纳提升] 不同的物质具有不同的导电能力。有些物质容易导电,把容易导电的物质叫作导体。金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。有些物质不容易导电,把不容易导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。纯净的水是不导电的,但由于自然界的水中溶有大量其他物质,因此生活中所用的水一般是能导电的。导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是硅和锗。半导体主要用于电子工业或IT(信息技术)产品,人们常说的“硅谷”意指电子产品基地。
[课堂速记] ______________________________________________________________
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[情景展示2]
[问题探究] 此实验说明了什么?
[思考交流] _____________________________________________________________
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[归纳提升] 导体和绝缘体并不是绝对的,有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
[课堂速记] ____________________________________________________________
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探究点二 物质导电的原因
[情景展示]
[问题探究] 物质导电的原因是什么?
[思考交流] ______________________________________________________________
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[归纳提升] 导体内部有大量的可以自由移动的电荷,如金属导体内部的自由电荷是自由电子,酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷是正、负离子。而在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电荷,因此不能导电。
[课堂速记] _____________________________________________________________
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第2课时 影响导体电阻大小的因素
教材解读
教材从电阻的概念引入,介绍了电阻的单位、符号等,然后通过探究影响导体电阻大小的因素激发学生的学习兴趣,让学生感受到科学课堂的魅力。
教
学
目
标
知识与技能
1.理解电阻的概念,知道电阻的单位。
2.能通过实验探究得出影响导体电阻大小的因素及其定性关系。
3.通过阅读教材P137表格了解不同材料的电阻特性。
4.了解金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
5.了解电阻大小的改变在生活中的应用。
过程与方法
1.能根据实验思想设计需要的实验方案,知道在与一个物理量相关的因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。
2.能从实验结果定性得出导体的电阻与其长度、横截面积(粗细)和材料之间的关系。
情感、态度
与价值观
1.积极参加学习活动。
2.感受知识建立,享受成功的喜悦,激发学习兴趣。
教学
重难点
教学重点:从实验结果得出导体的电阻与其长度、横截面积(粗细)和材料之间的关系。
教学难点: 根据实验思想设计需要的实验方案。
重难点
处理策略
在处理难点时, 运用已学知识做铺垫。在处理重点问题时,可以借用学生小组的力量,将小组间的实验结果进行比较、分析、借鉴、综合、总结。
探究点一 电阻
[情景展示]
[问题探究] 以上探究说明什么?
[思考交流] _____________________________________________________________
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[归纳提升] 不同导体的导电能力不同。科学上用电阻表示对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω(希腊字母,读作omega)。比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
1兆欧(MΩ)=103千欧(kΩ) 1千欧(kΩ)=103欧(Ω)
[课堂速记] _______________________________________________________________
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探究点二 影响导体电阻大小的因素
[情景展示]
[问题探究] 影响导体电阻大小的因素有哪些?
[思考交流] ___________________________________________________________
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[归纳提升] 导体的电阻与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。导线越长,电阻越大;导线越细,电阻也越大。用同样的方法研究导体电阻与材料的关系,其结果表明:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。因此,与密度、比热容、导热性等特性一样,导电能力的强弱也是物质的一种特性,即每一种物质的导电能力是不相同的。
[继续探究1] 探究影响导体电阻大小的因素用到了科学当中研究问题的哪些方法?
[思考交流] ___________________________________________________________
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[归纳提升] 控制变量法、转换法。
[继续探究2] 你知道超导现象吗?超导现象说明什么?
[思考交流] _____________________________________________________________
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[归纳提升] 金属导体的电阻会随温度的升高而增大。科学家还发现,某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象(如水银在-269 ℃时,电阻会突然消失)。超导现象说明导体的电阻与温度有关。
[课堂速记] __________________________________________________________
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