人教版初中物理九年级上册教案 第16章第3节《电阻》

电阻
★整体设计说明★
《电阻》是一节以实验活动、实验探究、实验验证为主的新课。
学生对物理实验本来就有探究欲望，教师要多为学生提供做的机会。使学生体验动手操作、仪器安装整理、故障分析等过程，在过程中相互合作、默契配合、充分交流、积极讨论；使学生在做的过程中进行创造性的思维发挥，使知识得以迁移和生成；使学生通过实验操作掌握控制变量法、转换法的使用技巧。
★教材分析★
本节课是初中物理的重点、难点内容。导体电阻概念的得出和影响导体电阻大小的因素的研究是通过学生自主探究，经历科学探究过程，培养各种能力的好素材。
初中物理新课程标准中要求学生对导体具有双重属性，既能导电同时对电流又具有阻碍作用有一定的了解，能理解电阻是导体本身的一种性质。作为教师的我，首先要对新课程标准做出自己的分析和判断，结合新课程标准要求，认识到：要达到该标准，不仅要使学生了解电阻的内容，更重要的是让学生经历探究过程，不能忽略在教学过程中时刻注意对学生动手实验能力的培养。
★教法建议★
在课堂中安排两个学生一组分组实验，使学生亲自经历尝试改变电路中电流的大小和探究影响导体电阻的因素。首先，学生自由提出猜想，再经过验证猜想、理性分析，最后经过验证实验得出影响电阻大小的因素。同时，采用多媒体课件作为辅助手段，创设物理情景，激发学生的学习兴趣，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识，调动学生学习的积极性。
★学情分析★
学生在初二一年的物理学习中已养成良好的学习习惯和一定的科学素养。学生态度端正，有上进心，也具有一定的探索问题的能力。电阻是比较抽象的，通过转换成灯的亮暗或电流表示数的大小变抽象为形象，有助于学生理解，同时为后面的欧姆定律的学习埋下伏笔。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥学生实验的作用，调动他们学习的积极性和主动性。初中学生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此，在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力。当然，在此过程中仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验加强直观性，以便学生理解和掌握。
★学法引导★
自学与互学
实验探究
分组讨论
总结归纳
★三维目标★
1．知识与技能
（1）知道影响电流大小的因素。
（2）了解导体具有双重属性，既能导电同时对电流又具有阻碍作用。
（3）知道电阻的单位及其换算关系。
2．过程与方法
（1）猜想如何改变电路中电流，尝试改变电路中电流的大小。
（2）猜想影响电阻大小的因素，运用控制变量法设计实验研究影响导体电阻的因素。
3．情感、态度与价值观
从应用出发诱发猜想，引发思维发散，形成科学猜想的基本素养。
★重点难点★
本节课的重点是探究影响电阻大小的因素及两种物理实验设计思维方法：控制变量法和转换法，难点是理解电阻概念的建立。
★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入（约2分钟）
通过多媒体展示各类导线，展开师生之间的交流互动。
教师：一般导线的内部都是用什么材料做的？
学生：是用铜或铝做的。
教师：导线的外部又是用什么材料做的？
学生：塑料。
教师：我们知道铁既多又便宜，为什么不用它来做导线呢？同学们想不想用实验来寻找原因呢？
学生：想。
【设计意图】通过日常生活中大家司空见惯但又不太容易引起注意的问题激发学生的学习兴趣，引入电阻的新课。
二、新课讲解
1．电阻（约10分钟）
①导体和绝缘体（约5分钟）
【实验演示】动手制作一个导电检测器（如图1所示）
在鳄鱼夹A、B之间分别接入铜线、铁丝、毛线和橡胶线等，然后闭合开关。要求同学们观察灯泡发光情况和电流表的示数。
（本实验请一名学生助手帮忙读电流表示数）
材料
铜线
塑料线
铁丝
木条
毛线
铅笔芯
灯泡亮度
读数/A
导电性
教师：该实验现象说明了什么问题？
学生：铜线、铁丝等对电流阻碍作用小，容易导电；毛线、橡胶等对电流阻碍作用大，不容易导电。
【学生活动】找出身边的一些材料，如塑料尺、小刀、干纸条等继续参与完成实验和数据收集。
教师：通过上述活动，同学们能不能将实验中的材料按它的导电能力进行分类呢？
学生甲：我认为铜线、铁丝、铅笔芯、小刀是一类，因为它们容易导电。
学生乙：我认为塑料线、木条、毛线、塑料尺、干纸条是一类，因为它们不容易导电。
教师：在物理学上，我们把容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。
【学生活动】阅读课文，观察常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序。
教师：由该图大家能不能找出哪些是导体，哪些是绝缘体？
学生：湿木（包括湿木）上面的都是导体，下面的是绝缘体。
教师：并不准确，因为锗和硅是半导体（导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物质）。
教师：导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定的条件下导体和绝缘体可以相互转化。如：干木条是绝缘体，而湿木条则是导体；如玻璃在常温下是绝缘体，但加热到通红的状态下就成了导体。
教师：导电能力不能理解为“能”或“不能”导电，而是“容易”或“不容易”导电。
②电阻（约6分钟）
【学生活动】观察水渠输水的视频
图3
教师：为什么左边水渠中的水的流量小，而右边水渠中水的流量大呢？
学生：因为右边的水渠光滑，对水的阻碍作用小，所以水的流量大。（或左边水渠中杂草丛生，淤泥堆积，对水的阻碍作用大，所以水的流量小）
教师：那么大家能理解演示实验中不同的导体接入电路后为何小灯泡亮度不一样？
学生：通过实验现象我发现灯泡亮时电流表的示数大，灯泡暗时电流表的示数小，所以我认为灯泡的亮度不一样是因为通过灯泡的电流不一样。
教师：为什么电路中的电流不一样的原因是什么呢？
学生：我认为可能是不同的导体对电流的阻碍作用不同，阻碍作用大时电路中的电流就小。
教师：在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。电阻的符号为R，单位为：Ω，常用单位还有：kΩ（1kΩ=103Ω）和MΩ（1MΩ=103kΩ=106Ω），电阻在电路图中用“”来表示。
【设计意图】通过演示实验向学生展示不同材料的导电能力，为导体和绝缘体的教学作了个很好的铺垫。在进行电阻概念教学时，运用类比法，通过水渠输水的视频类比导体输水，有助于学生把导体的概念内化。
2．决定电阻大小的因素（约15分钟）
【实验探究】决定电阻大小的因素
①提出问题并进行猜想与假设
教师：导体的电阻与哪些因素有关呢？你能根据生活中的一些现象做出猜想吗？
学生甲：我注意刚刚的演示实验中用两根差不多的铁丝和铜丝接入电路中时，灯泡的亮度不一样，因此我猜想导体的电阻可能跟材料有关。
学生乙：我注意到电管所的工作人员把高压线换成粗的，粗的可能电阻较小，因此我猜想导体的电阻可能跟导体的粗细有关。
教师：导体的粗细也可以称为导体的横截面积。
学生丙：我猜想导体的电阻可能跟导体的长度有关。
……
教师：刚刚大家做出了这么多猜想，下面我们能不能用一下实验来进行验证呢？
②设计并进行实验
Ⅰ．电路图
【师生互动】
教师：如何知道导体电阻的大小呢？
学生：可以通过观察灯泡的亮度来确定。
教师：但如果两个电阻的阻值差不多时，通过灯泡的亮度能确定电阻的大小吗？
学生：因为灯泡的亮度差不多，所以不好确定
教师：如何解决这个问题？
学生：在电路中串联一个电流表。
教师：在物理学上把这种方法称为“转换法”，即把电阻的大小转换成灯泡的亮度或电流的大小。
教师：请大家设计一下实验的电路图
Ⅱ．实验表格
教师：设计表格时要把实验中涉及到的数据及现象全部在表格中体现出来
实验次数
材料
长度
横截面积
灯的亮度
电流的大小
电阻的大小
1
2
3
4
5
6
Ⅲ．进行实验
按图连接电路，在电路中留出接不同导体的位置；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；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。
学生在实验过程中进行分工合作，其中一个同学进行操作，另外一个同学观察电流表的示数及灯泡的亮度并记录实验的数据。
Ⅳ．分析论证
教师：由实验数据你可以得出哪些结论？
学生甲：在导体的长度、横截面积一定时，导体的电阻跟导体的材料有关。
学生乙：在导体的材料、长度一定时，导体的电阻跟导体的横截面积有关。且横截面积越小，电阻越大。
学生丙：在导体的材料、横截面积一定时，导体的电阻跟导体的长度有关。且长度越长，电阻越大。
Ⅴ．交流评估
教师：实验中你还发现了什么问题？
学生：应该控制电源电压一定。要不然得出的结论是错误的。
……
教师：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。与电压、电流无关。
教师：导体的电阻其实还跟导体的温度有关。对于大多数的导体，温度越高，电阻越大。
教师：……
【设计意图】通过实验探究培养学生的想象能力、设计组合实验电路的能力、动手操作能力、观察记录实验现象的能力、分析归纳总结实验现象和处理实验数据的能力，并进一步巩固学生对控制变量法的运用。
三、课堂小结（约2分钟）
让学生归纳本节课学到的内容。
【设计意图】
四、课堂例题（约3分钟）投影
1．我们新房装修时会用到很多电线，一般电线内部都是用什么材料做的？外部呢？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？
2．为什么高压输电线不用细导线输电呢？而电炉丝为什么不用粗而直的导线呢？
【设计意图】利用遗忘曲线规律进一步巩固导体和绝缘体的概念及影响电阻大小的因素。
五、达标测试（约8分钟）学案
让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题，对学易错题进行重点讲解。
六、布置作业（约1分钟）
课后习题
★板书设计★
电阻
1．导体和绝缘体
导体：容易导电的物体。
绝缘体：不容易导电的物体。
2．电阻（R）
电阻：表示导体对电流阻碍作用的大小。
单位：Ω
3．影响电阻大小的因素
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。
★教学反思★
这节课能基本体现初中物理教学改革的新理念（以学生发展为本，改变学生学习方式，与信息技术整合，理论联系实际等）。教学内容能正确把握；教学重点、难点能基本突破；教学设计也能站在学生角度设计教学活动；教学过程和方法也能体现初中物理学科特点和学生的年龄特点；例题设计能体现典型性和变式性；作业设计能体现基础性、针对性和层次性。
这节课问题情境的设计让学生建立了良好的学习热情和兴趣，物理实验设计、实验操作实验的实践锻炼更是启发了学生的思维，让学生投入了很多的时间和精力，培养了学生学习物理的兴趣，也培养了学生的科学素养，让学生热学、肯学，变要我学为我要学。
这节课能联系生活实际，针对物理学科的特点，还特别结合了初中物理教学的实际，展开了切实可行的物理教学。课堂中，注意对学习方法的探讨和研究，使学生在面对纷繁复杂的物理现象中找出规律，达到良好的教学效果。
图1
A
B
图2
A
a
b