九年级物理教案 第九章简单电路

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名称 九年级物理教案 第九章简单电路
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文件大小 83.2KB
资源类型 教案
版本资源 北京课改版
科目 物理
更新时间 2012-02-18 19:18:50

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文档简介

第一节 认识电路
第二节 探究不同物质的导电性能
第三节 电流 测量电流
第四节 电压 测量电压
电阻
第六节 变阻器
第一章简单电路教材分析
一、国家课程标准要求
1.会读会画简单电路图,能连接简单的串联电路和并联电路,能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
2.从能量转化角度认识电源和用电器的作用。
3.通过实验探究影响金属导体电阻大小的因素。
4.会使用电流表和电压表。
5.通过观察、查阅资料、比较导体、半导体、绝缘体的不同。
6.初步了解半导体的一些特点。了解半导体材料的发展对社会的影响。
7.初步了解超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。
二、知识结构
三、教材分析
本章是电学初步知识,是学习电学重要规律及概念基础性、准备性知识,学好本章知识,对后续课的学习具有重要意义。本章共分6节,可划分5个单元。
第一单元:认识电路;第二单元:导体与绝缘体;第三单元:电流及其测量;第四单元:电压及其测量;第五单元:电阻及变阻器。
由于本章知识具有基础性地位,又是电学的起始篇,因此在教学中,要万分的注意引发学生的学习兴趣。让学生理解知识,训练技能,学会方法。
电流、电压、电阻是电学中重要的三个概念,是电学大厦的基石,因此这三个概念是本章的重点。
由于初中学生知识的局限性,不能从理论上完整的定义电压概念,因此对电压概念的理解有较大的困难,所以电压是本章的难点。
四、说明与建议
第一节 认识电路
教学目标
知识与技能:知道电路的组成。记住并绘画一些电路器件的电路符号。知道电源有正负极。知道并能识别通路、断路、短路的三种状态,知道短路的危害。会读绘画简单的电路图。能根据实际电路画出它的电路图。能根据文字叙述的要求画出它的电路图。通过规范作图培养学生读图及作图的能力。通过让学生动手连接电路,培养学生连接电路的技能。
过程与方法:通过实验和探究活动认识电路,并得到
电路连接方法的训练。通过对工作电路的观察,感知电源、用电器中的能量转化。
情感态度价值观:通过教学活动,使学生体验电能在生活中的重要地位。通过让学生动手连接电路,激发学生学习物理的兴趣。
教学建议
1.本节的知识结构:
电路的组成,电路的连接,电路的状态,电路元件符号,电路图。
2.本节课应以学生动手为主,学生对动手连接电路,兴趣较高,是引发学生学习学习吴立行取得好机会,建议要落实好这个环节,给学生提供丰富的学习资源,搭建学习成功的平台。
3.教学顺序安排
①将教材中图9-1所示开关、电源、灯泡连接起来,使灯泡发光。
这是学生有生以来的第一个连电路的实验,要强调方法,养成习惯,因此要充分的做好引导。(引导内容:在连接电路时,开关要断开;导线必须接在接线柱上并拧紧,导线头的弯曲方向应与接线柱螺母的旋转方向一致;介绍电源的正负极;绝对不可把电源正负极用导线直接连接起来;)
该实验应让学生做三次:
第一次是灯泡左接线柱接电源正极,右接线柱接电源负极;
第二次是灯泡右接线柱接电源正极,左接线柱接电源负极;这说明,只要经适当的电源的正负极分别接在灯泡的两个接线柱上,灯泡就可工作。灯泡的两个接线柱那个接电源正极,那个接电源负极对灯泡工作没有影响。
第三次实验是改变开关的位置,第一次让开关控制正极,第二次让开关控制负极。说明两者是等效的。
通过这三次实验,加上老师的引导、介绍等,使学生对电路有了初步的认识。
②分析并得出结论:分析电路个元件的作用。电源:提供能量;用电器:消耗能量;导线;为电流提供路径;开关:控制电流通断。(再此要用能量的观点定义电源)
③引导学生总结电路的组成。
④通路、断路、短路
讲解断路时,要用示教板多演示几种。如:导线中部断开、电源谋个接线柱断开、开关接线柱断开、灯泡接线柱断开、灯泡松动。(建议介绍灯泡结构)
讲解短路时,要用示教板演示,让学生观察到短路的危害。(在导线上涂些机油,短路时电流很大过热而冒烟;也可做短路时引燃火柴的实验)
⑤介绍电路元件符号,引导学生画电路图。(先让学生自行画,然后再进一步规范,用现代化教学手段战士学生的作品)
⑥按电路图连接实物元件电路。完成教材第4面“做一做”给出的实验。
课时建议∶两课时(增加训练与扩展,如:开关的介绍;单刀双掷开关的使用;楼道开关的特点等)让学生充分的认识电路,上好这节起始课,对以后的学习至关重要。请老师们三思。
第二节 探究不同物质的导电性能
教学目标
1.知识与技能
知道常见得到体于绝缘体。知道导体为什么容易导电,绝缘体为什么不容易导电。知道导体和绝缘体之间并没有绝对界限,初步建立安全用电的意识。知道导体和绝缘体都是很好的电工材料及一些实际应用。
2.过程与方法
通过实验探究,感知物质的导电能力的不同。并认识一些常见的导体和绝缘体,通过深入地讨论,使学生初步了解到提导电机制,绝缘体不导电的原因。通过实验经历的事实,使学生感知到提和绝缘体没有绝对界限。有的绝缘体当条变了,可变为导体。
3.情感态度与价值观
通过利用日常生活中的用品探索物质的导电属性,使学生感知生活中的科学,提高探究生活中物理知识的兴趣。感悟自然界中物质相互转化的规律,树立辩证唯物论的观点。关心新材料对人类和社会发展带来的影响。
说明建议
1.本节教学内容
导体与绝缘体,导体易导电与绝缘体不易导电的原因,绝缘体转化为导体。
2.导电性能的探究:提供丰富的材料,包括酸、碱、盐水溶液(可让学生自带),让学用书中9-14的电路进行实验探究,总结出导体与绝缘体。
学生做实验时,老师要做好引导(观察什么,灯泡较亮,不太亮,不发光说明了什么?还要注意习良好实验惯的养成)
3.观察9-15一些物质的导电性能,要向学生明确在通常情况下,哪些可认为是导体。
4.利用多媒体技术,介绍导体易导电与绝缘体不易导电的原因。
5.通过演示实验,完成绝缘体可转化为导体实验。此实验要特别注意安全。
第三节 电流 测量电流
教学目标
1.知识与技能
知道自然界只有正负两种电荷,及电荷间的相互作用。知道电荷量的概念及其单位。知道电荷定向移动形成电流。知道电荷定向移动的方向为电流方向,知道在电源外部电流从电源正极流向负极。理解电流大小的计算公式,会利用公式进行简单的计算。知道电流的国际单位是安培,会进行安培、毫安、微安之间的单位换算。了解一些常见用电器的电流,知道通过人体的危险电流值。知道电流表的用途,电路符号。会用电流表测量电流。
2.过程与方法 (见教参)
3.情感态度与价值观 (见教参)
说明建议
本节教材知识分为三部分:静电知识、电流概念、电流计算、电流测量。
1.静电知识,静电知识是学习电流的基础,在小学自然课中已经学过,考虑到学生在校学所学的深刻性不够及各校的发展不平衡,很有必要再次进行系统学习。建议依据老教材进行1课时的教学。
2.电流使电学中重要的基本概念之一,要注意区别电流的形成与电流概念,在基础知识考查时,属于易混易错的问题。
在讲电流的形成与电流的方向时,建议用水流的形成及水流的方向类比电流的形成及电流的方向,即类比法。
电流的形成,电荷的定向移动形成电流,这里的电荷,可以是正电荷、负电荷。金属导体中的电流,是自由电子定向移动形成的。液体中的电流是正负离子。
电流的形成与电流方向的规定也是易混问题,要提醒学生主意,要注意经常检查。在这部分内容中,教材写得很简单,要让学生学的透彻、完整,必须发挥我们老师的功能。
电流概念的建立。
①让学生做教材第10面9-21的实验,这个实验发生的现象是,同一灯泡,在电源不同的情况下,亮度不同,这表明了通过灯泡的电流不同。要引导学生分析那种情况通过灯泡的电流大,(可用类比的方法:水冲动水轮的动画)。这个实验的目的是:使学生知道电流是有大小的。
②怎样表示电流大小?用“电流强度”这个概念表示电流大小。电流强度可简称为“电流”。
电流概念建立方法——类比法
县讲怎样表示水流大小,在讲怎样表示电流大小。可用多媒体动画。
水流大小的表示:1秒内通过水管横截面积S的水量
水流大小用Q表示:则
电流大小的表示:1秒内通过导体横截面积S的电荷量
电流大小用I表示:
电流的定义式建立之后,必须向学生强调式中各字母的单位应是国际单位制单位。因此必须训练学生熟练的进行单位换算。
3.用电流表测电流:
①电流表的连接方法
②电流表的读数
这是学生第一次使用电学仪表,要注意强调用表规范。(串联、正负接线柱、量程、指针调零)
先介绍并训练读数,后介绍并训练连接。
读数的介绍与训练,要强化方法,要较强的迁移功能,切不可让学生死记硬背。
电流表的连接方法:建议教师做好示范,讲解清楚什么叫把电流表串联在电路中。怎样适用正负接线柱;怎样选量程;通过用电流表测量不同位置电路的电流都相等,由此说明,只要把电流表串联在电路中的任何一个位置,从表中读出的电流值,就是这个电路中通过的电流,即:通过导线的电流、通过开关的电流、通过灯泡灯丝的电流都是这个值。(电流表不能直接接在电源两端,可直接告诉学生,原因以后再说)
教师示范以后,要让学生分组进行亲自实践测量电路中的电流。
课时安排:2课时
第四节 电压 测量电压
教学目标
1.知识与技能
知道电源是维持电路两端电压的装置,电压是电路形成电流的原因。
知道电压用字母U表示。
知道电压的国际单位是伏特用字母V表示。会进行电压单位的换算。
知道安全电压,家庭电路电压。
会用电压表测电压。
2.过程与方法
3.情感态度与价值观
说明与建议
本节知识共分两部分:第一部分是电压概念(电压的作用),第二部分是电压的测量(电压表的使用与读数)。
电压的概念是初中物理教学中的难点之一,其原因在于对初中学生而言,无论是他们的物理基础知识,还是他们的认知能力,都不可能一下子接受严密的电压的定义的。 ?
关于电压的概念,在教学过程中常用三种讲授方法.
 ?将电压的作用当作电压的定义.
 ?即认为什么是电压,电压能使电荷发生定向移动形成电流.这样教最省力,但将会导致学生在概念上的混乱,也就是说,无法正确区分物理概念、物理意义或作用,后果将是十分严重的.
 ?用类比法. ?
将电流比作水流,从水位差引起水的流动而引出电压可使电荷发生定向移动形成电流.因此电压即电位(势)差.但这样会使教师陷入无法自圆其说的尴尬境地.因为水的流动和电荷的定向移动从形成的机制上看是完全不同的.有水位差不一定能形成水流,但导体两端有电压必将形成电流.相反,水的流动是否一定要有水位差呢?其实也不然,水平放置的水管只要在两端有个压力差,水流还是能够形成的.但电路两端如果没有电压的话,则电路中一定不会产生电流.更何况用了抽水机之后,水还能从水位低处流向水位高的地方,但要使电流从电位低处流到电位高处,这在初中物理中是不可能的,因为初中不讨论电源电动势.如果在教学中学生提出以上的问题,教师将无法向学生解释清楚.而且简单地这样作类比,往往在学生的思想中会形成一种错误的理解,即导线只有竖放才能形成电流,且电流的方向是从高处流到低处.
 ?给出电压的严密定义.
 ?电压即电势差.这样讲,学生肯定会提问:什么是电势差.要解决这个问题,那么首先要给学生建立一个电场的概念和电场力的功的概念,这不但不能使学生形成严密的电压概念,反而使问题复杂化,使学生难以接受这个概念.
 建议
在教学过程中,针对电压的概念这个难点建议采用分段教学法。使学生对电压认识逐步深刻.
即由电压的作用,到电压的大小,最后形成电压的定义的教学过程.
 ?先通过这样一个小实验引入课题,将小灯泡接在电池的两极,合上开关后灯泡亮了.小灯泡为什么会发光呢?是因为有电流通过了灯泡.那么为什么灯泡接在电源上电路中会有电流产生呢?在电源的正极聚集了正电荷,在电源的负极聚集了负电荷。由电源正负极的正负电荷产生了使电路中自由电荷定向移动的作用,这种作用我们用电压来表示。
经过以上对演示实验的定性分析,立即得出电压的作用:电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因.这时对电压的定义只字不提.的确在教学过程中有学生会提出到底什么是电压的问题,可这样回答:这个问题放在以后讨论,现在不讨论这个问题.
 ?在研究了电流与电压、电阻的关系,得出欧姆定律I=U/R之后,通过数学变形得到U=IR,这时要强调导体两端电压的大小等于通过导体的电流强度与该导体的电阻的乘积.为了强化学生在数值上对电压的理解,可以通过一些习题加以训练.
 ?例 如图1所示,电阻R=20欧,合上开关后电流表示数为0.2安,求:
(1)电压表的示数; ?(2)打开开关后,电流表及电压表的示数.
?说明 (1)开关合上后电压表的示数为4伏;(2)开关断开后电流表、电压表的示数为零.应该说利用欧姆定律解此题学生是不难掌握的.但对此结论的解释往往会颠倒因果关系,认为开关合上后由于有电流通过,电阻的两端才存在电压;开关断开后,由于通过电阻的电流为零,所以电阻两端的电压为零.正确的理解应该是当开关合上后,在电阻的两端加上了电压,电阻中才有电流流过;当开关断开后,电阻的两端的电压为零,通过电阻的电流也为零.
? ?通过分析,使学生不仅从数值上对电压有了初步的理解,更重要的是使学生对电压在电路中的作用有了进一步的理解。
 ?学习了电功之后,得到电功的计算公式W=UQ,其中W是电流通过导体(初中只讨论电阻)所做的功,U表示导体两端a、b之间的电压,Q是通过导体的电量.将上式通过变形得U=W/Q,我们可以得到:导体a、b两端的电压等于将1库仑的正电荷从导体的a端移到b端电流所做的功.这就是电压的定义.应该说这样建立电压的概念,过渡得自然,学生也能够接受.
电压单位:当堂训练单位换算。
测量电压
1.先训练读示数,要强化方法。(用课件)
2.老师示范:
电压表的连接方法:建议教师做好示范,讲解清楚什么叫把电压表并联在电路量端。怎样使用正负接线柱;怎样选量程;(电压表可以直接接在电源两端,可直接告诉学生,这样做测量的是电源电压)
3.学生动手实践:教师示范以后,要让学生分组进行亲自实践测量干电池电压,灯泡两端的电压。
课时安排:1课时。
电阻
教学目标
知识与技能:
知道电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,知道电阻是导体的性质,它的大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与电流、电压无关。知道温度对导体的电阻有影响。通过动手实验探究,提高实验技能。通过对实验数据的处理以及得出结论,培养分析概括能力。
过程与方法:
通过探究电压与电流定量关系,培养学生在变化的两个物理量之中,寻找不变量的方法。使学生亲身经历电阻概念建立的过程。通过探究决定电阻的三个因素,培养学生用控制变量的方法研究物理问题。
情感、态度与价值观:
通过探究式的教学,激发学生用实验探究未知的兴趣和对科学的求知欲望。通过教学活动,使学生知道电阻在科学技术中的实用价值。
1.教材的地位
电阻是导体重要的电学性质,是重要的电学基本概念之一,完美的建立和理解电阻概念,是后续学习的必要基础。
2.知识体系
电阻的概念—决定电阻大小的因素—温度对电阻的影响
说明:在现行的教材中,只给出了电阻的概念及电阻的物理意义,没有给出概念的定义,从而也就没有电阻概念的形成过程,为了体现《新课程标准》的课程理念,考虑到电阻概念与初二所学的密度概念在建立过程中,有相似之处,把研究密度的方法迁移过来,使建立电阻概念成为可能。通过探究电流与电压的关系,得出同一导体电压与电流之比为一定值,又通过观察知道,这个定值的大小,反映了导体对电流阻碍程度,因此把这个定值定义为电阻。学生经历了这样的过程之后,顺理成章的也就突破了“电阻是导体的性质”在理解上的难点。从整章知识对学生的要求来看,并没有增加知识上的难度。
3.教学重点
电阻的物理意义,电阻概念,决定电阻的三个因素。
4.教学难点
正确理解电阻是导体的性质,探究物理问题的方法。
5.教学建议
教无定法,贵在得法,依据本节课的知识结构特点、教学目标、学生实际,确定本节课为“以演示为主得实验探究”课型。通过演示实验、学生动手实验,观察、讨论、分析、归纳实现互动式的教学。
6.思维方法指导
提出问题—引导猜想—进行实验—采集数据—分析归纳—得出结论
7.教学手段
除了使用实验外,还要借助现代信息技术。
8.学情分析
对初三学生来说,探究学习已不是新鲜事物,在初二早已实践过,如:重力与质量之比是一常量,用g表示;质量与体积之比是一常量,用ρ表示。研究滑动摩擦力与压力和接触面性质的关系、压强与压力和受力面积的关系等,都用到了控制变量法,所以本节课的探究活动,在方法上是有一定基础的。乐于动手是青少年的天性,多做实验是学生们的希望,所以,提供一个探究学台,营造一个合作化的课堂,是符合学生心理需求的。以上这些,就是本课顺利进行的保证。
9.教学准备
10欧电阻丝12只;5欧电阻丝12只;电压表12块;电流表12块;电池组12组;开关12只;演示用电流表1块;示教板一块;导线若干,日光灯灯丝12段,酒精灯12盏,火柴12盒。
五、教学过程设计
(一)新课引入
1.让学生观察导线线芯的材料并提问(准备铜芯导线和铝芯导线发给每个学生)
教师:个别提问,问其观察到的导线芯都是什么材料。
学生:一个是铜,另一个是铝。
教师:一般的导线都是用铜或铝做的,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。钢铁也是导体,又多又便宜,为什么不用钢铁做导线呢?学习了电阻的知识,就会明白其中的道理——引出课题:§7-1电阻
(二)新课教学
教师:提出问题1
一般的导线都是用铜或铝做的。为什么不用钢铁做导线呢?
教师:首先请同学们观察实验。(图中a、b、c分别是5欧、10欧和15欧的电阻丝,用这三段电阻丝作为三段导体)。
生观察1:将导体a接入电路,(U =1.5V)让学生观察电流大小并记录。
学生观察2:将导体b接入电路,(U =1.5V)让学生观察电流大小并记录。
学生观察3:将导体c接入电路,让学生观察电流大小并记录。
教师提问:通过两次观察,你发现了什么?(电压相同的情况下,通过三段导体的电流一个比一个小)
教师总结:通过上面的实验,我们知道a、b、c三段金属丝都是导体,都容易导电,但导电本领不同。由电压相同,通过三段导体电流不同,也就是导体导电本领不同,导电本领跟谁有关?
电阻概念的引出:电压相同,跟电源无关、跟电流表无关…跟导体自身的性质有关。通过三段导体的电流一个比一个小,说明导体对电流有阻碍作用,这个阻碍作用用电阻来表示。
注:阻碍作用不是电阻,而是电阻的物理意义。
铜线与铝线有没有阻碍作用?分别接上与a等长的铜线和铝线作两次演示实验。现象:电流表示数未变化,说明这两段通导体与铝导体对电流的阻碍作用极小。
如何定量描述导体对电流的阻碍作用?(如何计算电阻)
再观察实验:使导体a两端的电压(U=1-2V),现象:电流变大了。
提出问题2:导体的导电本领由导体本身决定,对一段导体来说,电压增大,则电流增大,那么,导体一定时,电流跟电压有什么关系呢?
迁移:由某种物质组成的物体,质量增大时,体积也增大。但质量与体积的比值不变,为定值。把这个定值叫做密度。
提出猜想,作出假设;假设电流跟电压成正比。
教师演示,学生观察:,实验数据填在表格里。(用大屏幕展示表格,让学生画在笔记本上,用实物投影读取数据)
实验一
电压/V
电流/A
电流与电压关系
实验二
电压/V
电流/A
电流与电压关系
分析数据并得出的结论
(用Excel进行数据处理,即通过曲线得出电流与电压成正比)
这个定值表达了这个导体的一种电学性质,这个性质的物理意义又是什么呢? 通过计算我们知道,在电压相同时,比值越大,通过导体的电流越小。因此,这个比值表示了对电流的阻碍作用,我们把这个比值叫做电阻,并用R 表示。
电阻定义:导体两端的电压跟通过这段导体的电流值比叫做导体的电阻。
定义式:
介绍单位及符号
让学生观察电阻元件实物(事先准备一些实际电组元件)
应用(体现电阻知识的价值)
1.演示实验:将2.5V小灯泡接在4.5V电源上,让学生观察小等灯泡不能正常发光,甚至损坏,串接电阻(约6欧)后能正常发光(可用实物演示,也可用方真物理实验实演示)
2.让学生观察废旧的收录机、电视机机心,并介绍电阻的应用。
3.学生动手测量电阻值
(五)本课小结
1.方法小结:本节课通过实验探究,发现了导体的电学性质。这个性质的物理含义是导体对电流有阻碍作用,并把这个性质用电阻表示。
2.知识小结:对电阻概念、定义式、电阻单位作进一步的强化。
3.重点强调的问题:电阻是导体的一种性质,与电压、电流无关,对照实验数据强调,对一段导体来说,尽管电压、电流发生变化,但电压与电流的比值不变。因此,不能说电阻与电压、电流有关。
应注意的问题
1.对电阻是导体的一种性质的理解
导体电阻的大小应由导体自身条件所决定,与电压、电流无关,对一段导体来说,尽管电压、电流发生变化,但电阻不变。
2.对公式的理解
导体一定,电阻一定,因此,不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。但通过公式可计算电阻的大小。
电阻第二课时的教学
一、复习旧知识
1.电阻的定义
2.电阻是导体的性质
二、新课导入
上节课我们通过实验探究,建立了电阻的概念,并且知道了电阻是导体的性质。当给一段导体通电候,该段导体的两端电压与通过该导体电流之比是一个定值,把这个定值定义为电阻,这就意味着一段导体的电阻的大小,与电压和电流无关。那么,导体的电阻究竟与哪些因素有关呢?这节课我们继续用实验的方法探究这个问题。
三、探究决定导体电阻的因素
1.总结上节课的内容并提出新的问题
导体的电阻的大小,与电压和电流无关,那么,与哪些因素有关呢?
2.教师演示:将长度与横截面积都相同的锰铜丝、镍铬合金丝和电炉丝接入电路,观察电流的大小。
材料 长度 横截面积 电流/A
锰铜 相同 相同
镍铬合金 相同 相同
电炉丝 相同 相同
现象:电流的大小
结论:电阻大小不同,说明电阻与材料有关。
学生猜想:导体的电阻还可能与哪些因素有关呢?(长度、横截面积)
3.学生动手实验
实验一:研究导体的电阻跟长度的关系:
学生动手实验:器材:电阻丝(用300w电炉丝制做)电源、电压表、电流表、导线。
材料 长度 横截面积 电压/V 电流/A 电阻/Ω
金属丝1 相同 长 相同
金属丝2 相同 短 相同
分析并得出结论:
实验二:研究导体的电阻跟横截面积的关系:
学生动手实验:电阻丝(用300w电炉丝制做,横截面小的用单股;横截面大的用双股)电源、电压表、电流表、导线。
材料 长度 横截面积 电压/V 电流/A 电阻/Ω
金属丝1 相同 相同 大
金属丝2 相同 相同 小
分析并得出结论:
演示实验:将日光灯的灯丝介入电路, 用酒精的灯给日光灯的灯丝加热。
结论:导体电阻与温度有关。
探究结果总结:导体的电阻是导体的性质,它的大小由材料、长度和横截面积决定,还与温度有关。
温度一定时,相同材料,相同横截面积的导体,越长电阻越大;
温度一定时,相同材料,相同长度的导体,横截面积越大电阻越小;
温度一定时,相同长度,相同横截面积的导体,材料不同电阻不同。
说明:通常情况下,对一段导体来说,温度变化不大时可认为电阻不受温度影响。
四、介绍电阻率
教师:温度一定时,相同长度,相同横截面积的导体,材料不同电阻不同。这一结论反映了物质的一种性质,这个性质用电阻率表示。20℃时,长1米,横截面积是1毫米2的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
教师:引导学生观察20℃时,长1米,横截面积是1毫米2的不同导体的电阻(方式:观察大屏幕或看书)
几种材料20℃时,长1米,横截面积是1毫米导体2的电阻率
导线 电阻/Ω
1 银 0.016
2 铜 0.017
3 铝 0.027
4 钨 0.052
5 铁 0.096
6 锰铜(铜、锰、镍的合金) 0.44
7 镍铬合金(镍、铬、铁、锰得合金) 1.1
第六节 变阻器
一、教学目标
(一)知识与技能:
1、知道滑动变阻器的作用、原理、构造。
2、知道将滑动变阻器连入电路的正确方法。
3、能判断滑动变阻器如何滑动可以增减电阻。
4.会使用电阻箱,会读电阻箱示数。
(二)过程与方法:
通过学生分组进行实验探究,培养学生的实验能力;通过对实验现象的观察、总结归纳并得结论,培养学生观察能力及处理信息的能力。
(三)情感、态度与价值观:
通过组织学生动手实验,培养学生实事求是的科学态度、良好的实验习惯和团结协作精神。激发学生学习物理的兴趣。通过列举变阻器应用事例,使学生知道变阻器在生活实际中的实用价值。
二、教学建议与说明
1.创设情境,引出课题
利用电脑课件演示舞台上的灯光由暗逐渐变亮的情景,提出问题。
利用自行制作的小舞台实物,演示灯光由暗逐渐变亮的情景,提出问题。
利用调光台灯,演示灯光由暗逐渐变亮的情景,提出问题。
利用音响设备,演示声音由弱逐渐变强的情景,提出问题。
利用自行制作的示教板(变阻器与灯泡)演示灯光由暗逐渐变亮的情景,提出问题。
2.引出课题
灯光亮度变化也好,录音机的的音量变化也好,其实都是用一个电路元件控制的。这个电路元件就是变阻器,今天我们就来学习关于变阻器的知识(板书课题——第七章第二节变阻器)学习了变阻器的知识,就能揭开灯光亮度变化,录音机音量变化的神秘面纱。
3.复习旧知识,进入新课内容
决定导体电阻的因素是什么?
当材料、横截面积一定时,导体越长它的电阻是越大还是越小?
当材料、横截面积一定时,导体越长它的电阻就越大。这一发现有什么意义?(由此进入新课教学)
3.新课教学
第一个环节: 滑动变阻器的形成
教师引导学生以灯光变化、音量变化为背景,讨论出:当某段电路的电阻需要改变,可以改变接入电路导体的长度。
根据导体的这一规律组织学生用提供的器材动手制作可变电阻器件,连接电路并通过改变接入电路电阻丝的长度改变小灯泡亮度。
组织形式:每四个学生一组,提供的实验器材有:干电池2节(带电池盒),额定电压是2.5V小灯泡及灯座各1个,导线若干(其中一条带鳄鱼夹)。电阻丝1根约30厘米。
教师在向学生说明实验器材时指出,电阻丝是由电阻率大的合金制成的。
直线型
连接如图所示的电路,并移动鳄鱼夹的位置改变接入电路电阻线的长度,观察小灯泡亮度的变化。
螺线型(应有安全措施)
提供的实验器材有:干电池2节(带电池盒),额定电压是2.5V小灯泡及灯座各1个,导线若干(其中一条带鳄鱼夹)。电阻丝1根约60厘米。带接线柱的PVC管子1根(长20厘米)
制作成果:
让学生将制作的可变电阻器接入小灯泡电路中,把鳄鱼夹夹在不同的圈数的电阻线上,改变灯泡亮度。
螺线密集型(因电阻丝很长,所以有教师演示)
方法:将长电阻丝一圈挨一圈的绕在一个短的圆筒上。
连入电路并改变接入的电阻线的长度。
现象:不能改变灯的亮度。(原因:圈与圈连接了)
怎么办?在电阻线的表面涂绝缘漆。
螺线密集型(有绝缘漆的电阻线,事先绕好)
连入电路并改变接入的电阻线的长度。
现象:改变接入的电阻线的长度时,灯泡不亮。(原因:未接通)
怎么办?将接点处的绝缘漆刮掉
出示滑动变阻器实物(到此滑动变阻器已形成)
介绍构造
说明铭牌上电阻值与电流值的含义
第二个环节:探究滑动变阻器的接法
师:请同学们以组为单位进行实验研究。怎样连接才能改变灯泡的亮度。
提供的实验器材有:干电池2节(带电池盒),额定电压是2.5V的小灯泡及灯座各1个,导线若干, 四个接线柱的滑动变阻器1个,开关1个。
连接方法 能否改变灯泡亮度 移动滑片时出现的现象 原 因
CD 不能 较亮且不变 接入电路的电阻几乎为零
AC 能 亮度变化 接入电路电阻线的长度变化
AD 能 亮度变化 接入电路电阻线的长度变化
BC 能 亮度变化 接入电路电阻线的长度变化
BD 能 亮度变化 接入电路电阻线的长度变化
AB 不能 较暗且不变 接入电路的电阻最大且不变
师问:
一共有多少种接法?
这些接法中有几种能改变电路中的电流?
哪几种接法对电路的作用是相同的?
当滑动片移动时,如何判断接入电路的电阻是变大还是变小?
介绍在闭合开关之前,应将滑动变阻器的阻值调到最大。
第三个环节:电阻箱
滑动变阻器能连续改变连入电路的电阻,但不能表示出连入的电阻值,为了能够改变连入电路的电阻,又可直接读出其电阻值,人们又设计出另一种变阻器——电阻箱
出示电阻箱实物让学生观察,(为增大可见度,用实物投影),借助多媒体课件让学生练习电阻箱读数。
课时建议:2课时
电路的组成
物质的导电性
两种电荷及电荷间的作用
电流的形成
电流的概念及单位
电阻的意义和单位
三个基本概念
电流
电压
电阻
电路
通路
断路
短路
电路的三个状态
电流的测量
电压的作用
电压的单位
决定电阻的因素
变阻器
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S
S
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S
电阻的物理意义
电阻 电阻是导体的性质—电阻定义及定义式
电阻的单位
与导体的长度有关
决定电阻大小的因素 与体的横截面积有关
与导体的材料有关
温度对电阻的影响:金属导体的电阻一般都随温度的升高而增大
A
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a
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L


A
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+
a
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+
U
I
=
定值
U
I
=
R
A
_
+
L
镍铬合金
电炉丝
锰铜丝
温度对电阻的影响
多数导体,温度升高电阻变大。
少数导体,温度升高电阻变小。
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