14.1
电阻
教学目标:
1.初步形成电阻的概念,知道电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,知道电阻的单及换算关系。
2.
探究影响电阻大小的因素
3.认识导体和绝缘体,知道常见的导体和绝缘体。
教学重点:通过实验探究影响电阻大小的因素。
教学难点:认识到不同导体对电流的阻碍作用不同。
教具:干电池、小灯泡、电流表、导线、开关、各种金属丝(康铜丝、锰铜丝、镍铬合金丝、铁丝等),铅笔芯、学生自带橡皮、塑料尺、一元硬币等。
教学过程:
(一)引入新课
师:出示一个调光灯,请大家注意观察,当转动旋转开关时,你看到有什么发生了变化?生:灯泡的亮度发生变化。
师:生活中还有哪些用电器类似调光灯一样有调节功能呢?
生:收音机的音量调节;电风扇的风速调节……
师:很好,这些用电器的调节功能是如何实现的呢?
生:通过改变电路中电流大小来实现的。
师:你有哪些方法来改变电路中电流大小呢?
生:讨论并回答……
(二)讲授新课
活动一:尝试通过改变电路中的电流大小来调节小灯泡的亮度
1、实验器材:干电池两节、小电灯、开关、不同材料的金属丝、电流表
2、设计思路:
(1)电路图设计,由同组学生讨论并设计调光灯的电路
(2)按电路图连成电路并尝试用各种方法改变电路中的电流。
(3)记录你的方法和观察到的现象:
实验序号
改变电流大小的方法
观察到的现象
①
?
?
②
?
?
3、交流讨论并得出结论:
总结:影响电路中电流大小的因素有两个:
一、改变电路两端的电压;
二、改变电路中的导体。
师:为什么同一电路中,选用不同的导体,电路中的电流不同呢?
生:从第二个因素知道,不同的导体接在同一个电路中,电流的大小是不同的,不同导体的导电能力是不同的,或者说对电流的阻碍作用是不同的。
师:导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用,物理学中把导体对电流的阻碍作用称为电阻。
师:导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就怎么样?通过它的电流就会怎么样呢?
生:电阻越大,它对电流的阻碍作用越大,通过它的电流就越小。
师:让我们来了解一下电阻的单位、简称、符号等。
总结:电阻用字母R表示,
单位:欧姆,简称:欧,符号:Ω。
常用单位:千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
1kΩ=103Ω???
1MΩ=106Ω
电路图中元件符号:
活动二、探究影响导体电阻大小的因素
师:观察图片,请问生活中的导线通常用什么材料?
生:有铜芯,也有铝芯
师:猜想一下,影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
生:可能与材料、横截面积、长度有关
1、实验器材:干电池两节、小电灯、开关、不同材料的金属丝、电流表
2、设计思路:
(1)如何比较电路中导体电阻的大小?
(2)根据某一猜想的因素需要选择哪一些电阻线?
(3)你需要哪些实验器材完成实验电路?
实验电路图
(4)记录你的物理研究方法和观察到的现象
表一
接入导体
长度
横截面积
电流强度
电阻大小
A(镍铬合金丝)
L
2S
?
B(镍铬合金丝)
0.5L
2S
?
结论:材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
表二
接入导体
长度
横截面积
电流强度
电阻大小
A(镍铬合金丝)
L
2S
?
C(镍铬合金丝)
L
S
?
结论:材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
表三
接入导体
长度
横截面积
电流强度
电阻大小
A(镍铬合金丝)
L
2S
?
D(锰铜丝)
L
2S
?
结论:电阻还跟材料有关。在长度和横截面积相同时,材料不同,电阻大小不同
分析与归纳
1、
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。
材料、横截面积相同,长度越长,电阻越大。
材料、长度相同,横截面积越小,电阻越大。
横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同。
2、电阻与温度有关,多数金属导体,温度升高,电阻变大。
师:如果现在仅有一根导线,还能研究以上哪些结论?
生:根据控制变量法,能够研究电阻与长度、横截面积的关系。
总结:对电阻器的认识
1、定值电阻:有一定电阻值的电路元件。
定值电阻的作用:限制电流,保护电路。
2、其他电阻:实际电路中的各种元件都有电阻。
①实验用的导线,阻值很小,可看作等于零。
②灯泡其灯丝电阻为几十欧到几千欧。
③电流表的电阻也很小,可看作等于零。
④电压表的电阻很大,近似看作无限大。
⑤人体的电阻会随外界环境的变化而变化,大约为几千欧至几十千欧,
交流,评估
师:通过本节课的学习,你从中学到了什么?
生1:做实验要认真观察
生2:我学会了运用控制变量法来进行实验探究
生3:我学会了运用转换法来进行实验探究
……
……
课堂练习:
1.关于导体电阻的大小,下列说法中正确的是(
).
A.粗细相同的两条导线,长的电阻大
B.长度相同的两条导线,细的电阻大
C.同种材料制成的长度相同的两条导线,粗导线的电阻大
D.对于大多数导体来说,当温度升高时,它的电阻就会增大
2.某导线长5m,它的电阻是10Ω,现用拉丝机将它均匀地拉长1倍,则它的电阻将
(
)
A.大于10Ω
B.等于10Ω
C.小于10Ω
D.不能确定是否变化
3.甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值最大的是_______,最小的是___________.
4.某同学在温度一定的条件下,做“探究影响导体电阻大小的因素”的活动,采用了控制变量的方法,下表给出了实验中所用到的导体情况.
导线代号
A
B
C
D
E
F
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.5
1.5
横戴面积/mm2
1.2
0.8
1.0
0.6
0.8
1.0
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
(1)选择B、E导体进行对比,是为了探究导体电阻大小与__________的关系;
(2)为了探究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是D和______(选填导体的代号).
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.试根据学过的物理知识再列出一例用这种方法研究的问题:__________________.
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