14.1电阻和变阻器

沪科版九年级物理教学案
课题： 14-1 电阻和滑动变阻器
[教学目标]知识与技能：1、知道电阻的概念、单位及换算，以及电阻器在电路中的符号。2、理解决定导体电阻大小的因素。3、知道滑动变阻器的构造，在电路中的符号；理解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流，知道变阻箱的读数方法。过程与方法：通过实验探究，了解导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关，理解控制变量的科学方法。情感态度与价值观：通过自制调光灯和观察滑动变阻器，体会滑动变阻器的结构之妙之巧，培养学生的创新意识和实践能力。
[教学重点]让学生经历从猜想到制订实验方案的过程，理解决定电阻大小的因素。
[教学难点]电阻概念的理解及滑动变阻器连接方法的掌握
[教学方法]：合作探究法 讨论点拨法
[教学用具]：常规器材：小灯泡、导线、2节干电池自制器材：（不同小组分别配有自制器材）两根粗细不同的铅，细铜丝、镍铬丝，电炉丝一根多媒体课件
[课型]：新授课
[课时]：一课时
教 学 过 程
学 案 教师活动 学生活动 设计意图
一、来自生活的启迪（我质疑，我思考）：1、你使用过调光台灯，你知道它的使用原理吗？2、导线有的用铜的，有铝的，为什么不用铁做导线？请同学们带着这些问题走进物理的殿堂。二、走进物理的殿堂（自信自己行）引入：趣味魔术新授：（一）实验感悟：尝试改变电路中灯泡的亮度桌面上提供以下器材：常规器材：小灯泡、导线、2节干电池自制器材：（不同小组分别配有自制器材）两根粗细不同的铅，细铜丝、镍铬丝，电炉丝各一根请大家自选器材，设计一个可以让灯泡亮度改变的电路。思考：当灯泡的亮度发生改变时，表明电路中的电流发生了怎样的变化？灯泡亮度改变的原因是什么？（二）寻找灯泡亮度发生改变的原因：小组间交流，结合自己改变灯泡亮度实验，你是怎么改变灯泡亮度的？（三）深入探究：导体材料、长度、横截面积对电流的影响。1、实验方法：（1）这是一个多因素问题，应该用什么方法来研究？（2）用什么方法显示电路中的电流是变大还是变小了？2、实验器材：干电池、导线、开关、电流表、小灯泡、电阻定律演示器及自制器材3、设计实验：（1）实验电路如图所示：在接线柱M、N之间接入不同的导体。（2）A、怎样探究导体的材料对电流影响：应取 、 相同， 不同的导体。B、怎样探究导体的横截面积对电流的影响：应取 、 相同， 不同的导体。C、怎样探究导体的长度对电流影响：应取 、 相同， 不同的导体。要完成你的探究还需要哪些器材？4、进行实验：参考课本P6514-2所示的装置进行实验（1）研究导体长度对电流的影响（2）研究导体材料对电流的影响（3）研究导体横截面积对电流的影响实验记录：表一：导体长度电流的影响长度（长、短、相同）横截面积（长、短、相同）材料电流（A）表二：导体材料对电流的影响长度（长、短、相同）横截面积（长、短、相同）材料电流（A）表三：导体横截面积对电流的影响长度（长、短、相同）横截面积（长、短、相同）材料电流（A）5、结论：由以上实验可知： （四）生成电阻的概念：请同学们课本P64“电阻”标题下的内容，完成学案：1、电阻： 。2、符号： 。3、单位： 。4、电阻器在电路图中的符号： 。（五）变阻器1、弄清滑动变阻器的构造：（屏幕显示）2、准备好了吗？（一分钟竞赛）将滑动变阻器接入电路改变灯泡的亮度3、滑动变阻器的工作原理： 4、你能总结一下滑动变阻器的使用技巧吗？三、满载而归 ： 谈谈你的收获吧！ 导入新课：如同地球离不开水和空气一样，现代生活离不开电，电跟我们很亲近，在生活中你遇到过下列问题吗？1、你使用过调光台灯，你知道它的使用原理吗？2、导线线芯有铜的，有铝的，为什么不用铁做导线？请同学们带着这些问题走进物理的殿堂。进行新课： 前面的学习我们知道控制电路的通断我们用开关，这里我可以用一滴水控制电路的通断，并且可以改变电路中灯泡的亮度，你相信吗？演示：（一）实验感悟：尝试改变电路中灯泡的亮度每个小组都配有以下器材：（播放课件）你能否利用它们设计一个电路让灯泡的亮度也发生改变，看哪个小组做得又快又好？（二）寻找灯泡亮度发生改变的原因：组织小组间交流，结合各组改变灯泡亮度实验，给大家展示。你是怎么改变灯泡亮度的？我总结了一下大家的实验，改变灯泡亮度方法有两类：A：改变灯泡所在电路的电压、灯泡的亮度发生改变。B：保持电路的电压不变，而且在灯泡所在电路中再接入不同的导体，灯的亮度也生了改变（播放多媒体课件）。于是一个新的问题就跳了出来。◆提出问题： 除电压影响电流外，导体也会对电流产生影响，并且（从大家的实验来看）这种影响来自导体的材料、长度和横截面积。（三）实验探究：导体材料、长度、横截面积对电流的影响。◆引导学生设计实验方案1、显然电流的大小，同时与多因素有关，研究这类问题我们要用控制变量法。引导学生应用控制变量的思想设计实验。◆引导小组展示实验方案通过以上同学们的表述看出：方法正确、设计优良，请大家按方案进行实验，并回答以下两个问题（播放课件）。A：导体接入电路后对原电路中的电流产生了促进作用，还是阻碍作用？B：这种影响来自导体哪些方面？◆引导学生实验探究，巡视指导，解决探究困难。◆分析论证：引导学生汇报探究成果。（四）生成电阻的概念 对一段导体而言，其材料、长度、横截面积是确定的，对电流的影响也就确定了，并且这种影响表现为对电流的阻碍作用，所以我们就可以定义一个新的物理量来描述这种影响——电阻。（播放多媒体课件）引出电阻的定义，引导学生完成学案：（五）变阻器◆课件展示：认识滑动变阻器的结构，并得出滑动变阻器的工作原理。◆组织学生用滑动变阻器改变灯泡的亮度，引导小组间正确竞争。◆组织学生交流操作技巧并寻求改变灯泡亮度的滑动变阻器的有效接法。组织交流回顾！在灯泡的忽明忽暗中，在同学们辛苦而快乐的实验中一节课就要结束了，本节课你最大的收获是什么？从我们的学习过程中你悟到了什么？ 积极思考，各抒己见，交流对各问题的认识。仔细观察，老师演示实验并思考。组员间合作，讨论想办法，设计实验并进行实验。小组为单位展示，并讲解本组实验到底是哪种因素在影响灯泡的亮度。1、反思改变灯泡亮度实验，合理简化、优化，下一步的实验过程。2、思考、讨论、交流实验方案。3、展示实验方法、方案。组员间合作进行实验，收集数据。组员间合作分析数据得出结论，感悟意外发现等。自学课本P64“电阻”标题下的内容完成学案。观察思考、讨论、交流。动手操作参加比赛，并展示成果。交流变阻器有效接法。交流本节收获。 不能让学生空着脑袋进入课堂，给出几个生活中的实际问题，引发思考，提出学习新知的必要。创设情境，激发学生的好奇心和求知欲。用自主实验进一步激趣，调动积极性，同时让他们发现导体对电流也有影响，为后面电阻的学习做了铺垫，同时还分解了研究影响电阻大小的因素的实验难度。分享实验的方法，尝试成功的快乐。培养学生自主发现问题的能力，并尝试用控制变量的思想分析问题，把后面控制变量法提前渗入进来。把控制变量法上升为一种思想，渗入到实验中去。与前面改变灯泡亮度的实验回应，减少这部分的实验次数，降低了实验的难度，同时在优化实验设计中，提升了实验的技能。培养学生自主探究能力，调动学生的积极性、主动性、提供给学生张扬个性的舞台。揭示了“为什么要建立电阻概念的”必要性，充分展示了电阻概念建立的事实基础。使电阻概念的形成过程比传流教学更加丰满，也使学生对电阻概念的理解更加全面、深刻。由浅入深，从原理连接要注意事项，巩固拓展，由感性认识获得理性认识，环环相扣，自然构建知识体系。
四、当堂达标测试：你是不是最棒的完成下列题目看看吧！（1、2小题每空10分，3、4题每题20分，共100分。）1、导体对电流的________作用，叫电阻，用符号_______表示.一只电阻器的阻值为2500Ω，合_______kΩ.我们平常说的绝缘体，其电阻一般在1MΩ，1MΩ=______Ω。2、白炽灯用久了灯丝会变细，灯丝的电阻会变____,如果灯泡两端的电压不变，则通过灯丝的电流变______.（选填“大”或“小”）3、电阻的大小跟下列哪个因素无关（ ）A.导体的长度B.导体的材料 C.导体的横截面积
D.导体在电路中连接的位置4、某电路中接有一段镍铬合金丝，现要使该电路的电阻变大，可采取的方法是（ ）A.将这根合金丝对折后接入电路B.用横截面积相同、长度更大的镍铬合金丝代替这根合金丝接入电路C.用长度、横截面积相同的铜导线代替这根合金丝接入电路D.换用电压较小的电源 下面请同学们独立完成学案中当堂达标试题，看谁做的又快又好。检测学习效果 学生独立完成试题小组间交换批改，相互纠错。 1题考查电阻概念及单位符号换算等知识点，了解生活当中的绝缘体。2题考查影响电阻大小的因素，培养学生灵活应用知识解决生活中的实际问题的能力。3题进一步提高对电阻本质的理解既电阻是导体的一种性质，让理解再深一步。4题考查学生应用影响因素灵活解决生活中的问题的能力。
五、布置作业： 分层作业，发展个性A（必做题）：教材P67 1、2、3B（选做题）：教材P68 实践活动题 布置作业：A为必做题，上书面做业。B为实践活动题，以兴趣小组为单位完成。 学生课下完成作业 针对不同层次的学生分配不同梯度或不同形式的作业，做到因材施教，将其潜能充分挖掘，并锻炼各种能力。
六、板书设计： 第一节 电阻和变阻器一、电阻：导体对电流的阻碍作用。二、影响电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积。三、滑动变阻器：1、原理2、构造3、用法
七、教学反思：物理概念是对客体物理本质属性的抽象与概括，本身就在科学探究活动中生成、廓清和发展的，与科学探究有着“天生而必然”的联系，应该可以将概念教学与科学探究有机的结合起来，以探究形式来进行概念教学。在本案例中，学生的探究不再局限于规律的探究，还体现在电阻概念的建立上；不但有发现电阻规律的实验性探究，还有生成电阻概念的理论思辨性探究。这样创设的探究情境更加贴近真实的科学探究活动，“仿真度”更高，这是因为在现实的科学探究中，概念的确立和规律的发现，往往纠缠在一起，相互制约，相互促进，是不可截然分开的。所以，如此设计其实是将人类对电阻现象的研究历史浓缩于课堂重演了一遍，更加符合学生的认知规律，也有利于培养学生的综合探究能力。
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