电阻
【教学目标】
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.初步了解半导体超导体的一些特点,了解它们对人类生活和社会的影响。
【教学重难点】
重点:
1.电阻概念的建立;
2.通过实验探究,认识决定导体电阻大小的因素。
难点:通过实验探究,认识电阻大小与哪些因素有关。
【实验器材】
铜导线、铁线、硬币、电池2节、灯泡1只,演示电流表1只、鳄鱼线夹1对、导线若干、电阻定律演示器、开关、铅笔芯、盐水、油、电阻器、集成电路板、高压输电线、炉丝、日光灯芯。
【教学过程】
(一)引入:教师出示各种电线,引导学生思考
1.一般电线内部都是用什么材料做的?外部呢?
2.为什么普通电线内部的导线多用铜或铝制成,铁既多又便宜,想想看,为什么不用它来做电线呢?
同学们想不想用实验来寻找原因呢?
板书:电阻。
(二)进行新课
1.演示实验:物质的导电性。
在夹子M、N之间分别接入铜线和橡胶,后闭合开关。要求同学们观察灯泡发光情况和电流表的示数。
提问:实验说明了什么?
(学生:铜线对电流阻碍作用小,容易导电;橡胶对电流阻碍作用大,不容易导电。)
学生利用身边的一些材料,如塑料尺、木片、小刀、硬币、铅笔芯、盐水、油等继续进行实验。
2.通过观察,教师引导学生归纳出导体和绝缘体。
点拨:有的物体容易导电,如铜线、硬币、铅笔芯、盐水等;
有的物体不容易导电,如橡胶、塑料尺、木片、油等。
板书:物体的导电性。
导体:容易导电的物体。
绝缘体:不容易导电的物体。
3.阅读观察课文图12-3-2,从常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,同学们有什么发现?
4.教师点拨肯定后,介绍半导体。
板书:半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。
5.如何理解导体和绝缘体没有绝对界限?
拓展:
(1)导体和绝缘体是根据导电能力来区分的,区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电,而不能理解为“能”或“不能”导电,在一定条件下导体和绝缘体可以相互转化(概念中标着重号)。
(2)好的导体和绝缘体都是重要的电工材料(举例说明)。
6.实验:让学生分别连接粗细、长短等相同铜线、铁线,观察灯泡的发光亮度。
思考:
(1)为何亮度不一样?
(2)你看到的现象对你有什么启示?
教师点拨:引导学生分析得出:不同导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中,为了更具体地描述物体的导电性,引入电阻概念。
学生自学课本部分,独立完成下列问题:
板书:电阻:导体对电流的阻碍作用,用字母R表示
单位:欧姆,简称:欧,符号:Ω
常见的电阻单位还有KΩ和MΩ。
换算关系是1MΩ=103KΩ=106Ω
介绍常见电阻:手电筒、小灯泡:几欧至十几欧;日常的白炽灯丝:几百欧至几千欧;实验室用的1m长铜导线,电阻小于百分之几欧(0.01Ω)常可略去。
7.介绍电阻器
同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解。展示电阻器和电路板,提问:电视机怎样来调节每个电子元器件的电流和电压呢?在电子技术中常要用到具有一定电阻值的元件——电阻器用来控制电流,使电路正常工作。
板书:电阻器:简称电阻符号。
8.归纳:电阻与材料有关
从刚才的铜线、铁线实验,不同材料,但长度和横截面积相同,对电流的阻碍作用不同,这说明什么?阅读课文的一些材料的电阻值,说明电阻与什么有关?
想想议议:高压输电线的电线使用的金属线又粗又直,为什么不用细导线输电呢?电炉上的炉丝为什么不用粗而直的导线,而要绕成螺旋状呢?要回答这些问题,我们先来探究电阻的大小。
板书:探究决定电阻大小的因素。
(1)提出问题:你能用类比水管中水流的方法,猜想导体的电阻与哪些因素有关吗?
(2)猜想与假设
a.导体的电阻可能跟导体的粗细有关;
b.导体的电阻可能跟导体的长度有关;
c.导体的电阻可能跟导体的材料有关。
猜想需要实验来验证,怎样设计实验来验证你的猜想呢?
(3)设计实验:交流讨论,归纳方法
a.实验方法:控制变量法。
b.器材:电源、小灯泡、电流表、开关、镍铬合金线。
c.电路图。
d.实验记录表格。
(4)进行实验
a.按图连接电路,在电路中留出接不同导体的位置;
b.选取横截面积相同,长度不同的镍铬合金丝,把它们分别接入电路,闭合开关,观察灯泡亮度和记录电流表的示数;
c.选取长度相同,横截面积不同的镍铬合金丝各一根,重复实验。
(5)分析论证
利用实验数据,分析论证,得出结论。
学生填写课文的实验结论。
(6)评估与交流:你的猜想得到证实了吗?你还发现了什么问题?你对电阻有什么认识?
教师补充实验:电阻与导体的温度有关吗?
归纳,大量实验证明:
板书:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻不仅跟材料有关,还与其长度和横截面积有关。
(7)说明:
a.材料:长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同;
b.长度:材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;
c.横截面积:材料长度一定时,横截面积越长,电阻越小。
类比:行人在不同路面上受到的阻力不同。
(三)反馈练习
1.课本练习
2.有两条材料,横截面积相同的导线,L1=20cm,L2=1.3m,谁的电阻大,为什么?有两条材料,长度相同的导线,S1=0.4cm2,S2=5mm2,谁的电阻大,为什么?
3.本节课探究影响电阻大小的因素方法是 。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题: ; 。
4.一导体接在某电路中,导体两端的电压为3V时,流过导体的电流为0.2A,导体的电阻是15Ω;当导体两端的电压增大到原来的两倍时,导体的电阻是多少?当电路总开关断开时,它的电阻是多少?
【作业布置】
1.“铜导线比铁导线电阻小”这种说法对吗?应该怎么说?
2.探究不同软硬度(H、B)铅笔的导电性能。
3.阅读课文材料《超导现象》,查询超导体的相关信息。
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