日期
周次
课时
/
课题
4.3
物质的导电性与电阻(第1课时)
教材解读
目标
【知识与技能】?能用简单的实验方法检测物质的导电性。?知道常见的导体和绝缘体。?知道导体的导电能力与外界条件有关。?知道金属导电的原因是有自由电子。?理解电阻的概念,知道电阻和单位。【过程与方法】能设计实验初步探究物质的导电性。【情感态度与价值观】通过科学探究的学习方式,让学生体验科学探究活动的过程和方法,接受自然界是物质的、多样化的、可以相互转化的和可以被认识的辩证唯物主义自然观。
重点
利用实验检测物质的导电性;常见导体和绝缘体的辨析;导体的导电能力与外界条件有关;电阻的概念及单位。
难点
设计实验方案检测物质的导电性;金属导电原因的微观解释。
学情
教学准备
投影仪、PPT
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:思考:我们为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶做金属导线的外套呢?为什么不能用湿手去操作开关呢?金属铜易导电,而塑料、橡胶不易导电。湿手去操作开关,容易导电,发生触电。讲述:物质的导电能力1、不同的物质具有不同的导电能力思考:用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过?电流表检测、灯泡检测物质的导电能力就是电流能否通过该物质。你能否设计一个检测物质导电能力的实验方案?2、检测物质的导电能力有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯(碳棒)、食盐水、粉笔、纯净水等物品,检测哪些物质容易导电,哪些不容易导电。3、导体和绝缘体导体:容易导电的物质。如:金属、石墨、人体、大地、盐类水溶液等思考:食盐水溶液能导电,纯净水能导电吗?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(自来水、井水、河水、海水)一般是能导电的。绝缘体:不容易导电的物质。如:塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、干燥的空气等活动:玻璃在常温下是绝缘体,那么在加热到发红时能否导电?4、导体和绝缘体不是______的①
在条件改变时,绝缘体可以变导体。②
在条件改变时,导体导电能力下降。电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如,人造卫星电路的接触点表面一般都会镀上金,以防止腐蚀,确保电路导电的可靠性。思考:在家庭电路中,所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着,这是为什么?塑料和橡胶是绝缘体,避免漏电、触电事故的发生。5.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质(如:硅和锗)金属能导电是因为有大量的自由电子。在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电子,因此不能导电。(有电荷,但不能自由移动)思考:用金属导电的原理,你能否解释玻璃烧红后能导电的原因?常温下的玻璃中几乎没有能自由移动的电子,因此玻璃不导电;当玻璃被加热到高温状态后,内部就产生了足够的自由电子,这样烧红的玻璃就可导电了。不同的物质具有不同的导电能力。那么如何比较物质导电能力的强弱呢?为了描述物体导电能力的强弱,我们引入电阻的概念。电
阻1、概念:导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大。2、单位:3、单位换算:思考:导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何?导电能力呢?4、绝缘体与导体的电阻:导体的电阻较小,导电能力强。绝缘体的电阻非常大,导电能力弱。5、人体的电阻:一般来说,人体电阻的平均值是1000~2000欧。当然,不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。人体触电时,皮肤与带电体的接触面积越大,人体电阻越小。当人体接触带电体时,人体就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阻抗(与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关)和内部阻抗(与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关)。三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1、在常温下,下列物质中,
导体,
是绝缘体。
①
橡皮
②
碳棒
③
棉花
④
食盐水
⑤
纯净的水
⑥
人体2、绝缘体不易导电的原因是因为它内部--(
)
A、没有带电微粒
B、几乎没有电子
C、自由电荷很少
D、存在大量自由电子3、电线是铜丝外加塑料皮,塑料属于
,铜丝属于
。导体对于电流的
作用,叫做导体的电阻。一段金属丝的电阻为
20000Ω
=
kΩ=
MΩ4.导体和绝缘体的区别在于
。①导体中有电子,绝缘体中没有电子
②导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中没有电荷
③导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷5.下列说法中正确的是------------------------(
)
A、导体容易导电说明导体内部有多余的电子B、绝缘体不容易导电是因为它不能带上电荷C、直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时,金属棒不会带电
D、通常情况下,塑料、玻璃、空气都不是绝缘体
培优扶差
作业
1.作业本
4.3
物质的导电性与电阻(第1课时)
板书设计
4.3
物质的导电性与电阻(第1课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
4.3
物质的导电性与电阻(第2课时)
教材解读
目标
【知识与能力】1.能通过实验探究得出影响导体电阻大小的因素,及其之间的定性关系。
2.通过阅读表格了解不同材料的电阻特性。
3.了解金属导体电阻与温度之间的关系和超导现象。
【过程与方法】1.经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
2.知道在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。
3.能根据实验思想设计需要的实验方案。
4.能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。【情感态度与价值观】
1.积极参加学习活动。
2.感受科学知识、科学方法可应用于科学技术领域,从而推动科学技术的进步。
重点
从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系。
难点
根据实验思想设计需要的实验方案。
学情
教学准备
投影仪、PPT
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:思考:你从表4-3中分析,影响导体电阻大小的因素有哪些?讲述:影响导体电阻大小的因素1、【建立猜想】①
导体的粗细可能会影响电阻大小,电流在粗的导线中流动相当于行车于宽阔的道路,阻碍作用小;②
导体的长度可能会影响电阻大小,电流在长度较大的导线中流动相当于行车于长度长的道路中,阻碍道路的因素会更多一些。③
外界的温度可能会影响电阻大小,温度越高,电阻越小。2、【实验方法】控制变量法
3、【实验设计】设计实验方案,并画出电路图研究导体电阻与长度的关系这个探究中,主要变量是导体的长度,要控制不变的因素是
导体材料、导体横截面积、温度你会选择哪两根导体做实验?第二、第三条
4、【实验现象】5、【实验结果】材料﹑粗细相同的导体,长度越长,电阻越大。究导体的电阻与粗细的关系这个探究中,主要变量是导体横截面积,要控制不变的因素是
体材料、导体的长度、温度
。你会选择哪两根导体做实验?第二、第四条【实验现象】【实验结果】材料﹑长度相同的导体,导体越粗,电阻越小。探究导体电阻与材料的关系。这个探究中,主要变量是导体材料,要控制不变的因素是
导体的长度、导体横截面积、温度。【实验现象】【实验结果】粗细﹑长度相同的导体,电阻与材料有关。每一种物质的导电能力是不相同的。导电能力的强弱也是物质的一种特性。银、铜、铝的电阻很小,价格实惠的铜或铝来制作导线。镍铬合金的电阻较大。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。思考:实验室里有两种导线,一种是导电能力极强的铜线(电阻极小),另一种是导电能力较差的镍铬合金线(电阻较大),为什么本实验用镍铬合金线作为被测导线?如果用电阻极小的铜线做实验,前后两次实验的电流改变不明显。用电阻较大的镍铬合金线做实验,前后两次实验的电流改变明显。研究结论导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。用同种材料的导线,导线越长,电阻越大;导线越细,电阻也越大。思考:探究导体电阻与温度的关系。这个探究中,主要变量是
温
度,要控制不变的因素是导体的长度、导体横截面积、导体材料。【实验结果】科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。金属导体的电阻会随温度的升高而增大。思考:如图实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系?玻璃的电阻会随温度的升高而减少。超导现象: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。阅读:超导现象与超导体1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)测量低温状态下的水银的电阻时发现,当温度降到-269℃时,水银的电阻完全消失,降为零。后来,科学家们又发现,其他一些物质当温度降低到某一值(称为转变温度)时,电阻也会变为零,从而发现了超导现象,并把这些能发生超导现象的物体称为超导体。显然,这么低的温度产生的超导现象很难应用于实际生产与生活,因此寻找高温(高转变温度)超导材料成为各国科学家努力的目标。三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。拓展:思考:“铜导线比铁导线的电阻小”这种说法对吗?
应当怎么说?不对,相同长度、相同横截面积铜导线比铁导线的电阻小。或者说铜导线比铁导线的电阻率小。
当堂检测
1、导体的电阻大小由导体的(
)、(
)、(
)
决定。与外界(
)有关。2、人体电阻的平均值值是(
)
欧。出汗时,人体的电阻值较(
);干燥时,人体的电阻值较
(
)
。3、关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响可以不计)---------(
)
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小4、粗细相同的铜丝甲、乙,甲的长度是乙的一半,则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为(
)
A.R甲=2R乙
B.2R甲=R乙
C.R甲=R乙
D.无法比较
5、把长10米、电阻为10欧的铜导线拉成长20米的铜导线,拉长后的铜导线电阻为------(
)
A.10欧
B.20欧
C.
40欧
D、2.5欧6、把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两等份后,合并成一根长5米的铜导线,合并后的铜导线电阻为-------------------------------(
)
A.10欧
B.20欧
C.40欧
D.2.5欧
培优扶差
作业
1.作业本
4.3
物质的导电性与电阻(第2课时)
板书设计
4.3
物质的导电性与电阻(第2课时)
教学反思