4.3 电阻：导体对电流的阻碍作用 导学案

第3节 电阻：导体对电流的阻碍作用 导学案
学习目标
知识与技能
认识电阻、知道电阻是本身的一种性质
能画出电阻在电路图中的符号，知道电阻的单位及单位换算
能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关
体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验，研究物理问题
过程与方法
通过实验探究知道什么是电阻，电阻是导体本身的一种性质。同时引导学生进行猜想影响导体电阻大小的因素，运用控制变量法和转换法等制定计划、设计实验过程并进行实验、搜集相关的数据，通过实验数据分析与论证（老师引导学生分析与归纳）得出实验结论，最后进行实验过程及数据的评估展开交流与合作，完成科学探究的全过程。通过这些环节激发学生学习物理的兴趣。
情感态度与价值观
通过科学实验探究全过程培养学生科学的思维方法，实事求是的科学精神，建立科学世界观。
学习指导
体验科学探究的七个过程，让学生感受科学方法及科学规律获得，建立科学的思维品质。
教学过程：
复习：电流的测量及串、并联电路电流的规律
探究导体的导电性能
1、提出问题
为什么在电路中有很多导线用铝线、铜线，甚至昂贵的银线，而不用常见的铁丝？（引起学生讨论、猜想）
引导：它们的导电性能不一样
怎样比较它们的导电性能？
2、设计实验
3775710452120S
B
A
A
S
B
A
A
①取相同长度、粗细的铜线、铝线、铁丝、镍铬线（老师加入）
②为显示导电性能，可用灯泡的亮度观察，如果不明显还可以在电路中串联接入电流表观察电流表的指针位置（指示的电流的大小）来研究。
电路设计如右图：
③在A、B间接入铜线、铁丝、镍铬线
④闭合开关,观察灯泡亮度及电流表的读数
339852060960线路板
铜 线S铁 线S镍 铬 S
镍铬S
镍铬2S
线路板
铜 线S铁 线S镍 铬 S
镍铬S
镍铬2S
3、进行实验，搜集证据
利用桌面实验盒及电阻定律演示器进行实验，（注意演示器中有五根线）并将实验记录填入表格
4、分析与论证
在相同电压下，从电流表的读数上看，铜线中的电流较大，镍铬线中的电流最小，说明铜线的导电性能要好，镍铬线的导电性能较差。
铜线
铁丝
镍铬丝
电流I/A
灯泡亮度
评估与交流合作
从灯泡的亮度看，铜线和铁线对灯的亮度影响不大，亮度不易观察，都较亮。镍铬线对灯的亮度影响较大。
铜线、铁线对灯的亮度影响不大，可能与它们的长度有关（提供的器材长度较短），粗细有关。把两组的导线并联（长度不变，改变粗细）或串联（粗细不变，改变长度）起来，再次做对比性实验。结果并联不明显，串联较明显。
结论：不同导体的导电性能不同。
电阻
在相同电压下，为什么通过不同导体的电流大小不同？说明了什么？（想一想，做交流）
372618041910学生看书解决相关的问题
不同导体对电流的阻碍作用不同（导体有电阻）。
电阻：导体对电流阻碍作用的大小
字母符号：R
单位：欧姆（Ω）其它单位：kΩ，MΩ
换算关系 1MΩ=106Ω 1kΩ=103Ω
了解：小灯泡灯丝电阻 ； 实验室常用的铜导线的电阻；
112077560960定值电阻电路符号
影响导体电阻大小因素的探究
提出问题
导体有电阻，不同导体的电阻大小不同，导体的电阻很小，绝缘体的电阻很大，影响导体电阻大小的因素有哪些？
猜想与假设
与导体的材料、长度、横截面积（粗细）有关
与材料的关系已探究。
与导体的长度关系：材料、横截面积一定时，长度越长，导体电阻越大
与导体的横截面积的关系：材料、长度一定时，横截面积（粗细）越大，导体的电阻越小。
制定计划、设计实验
探究与导体的长度关系：
3918585276860S
B
A
A
S
B
A
A
器材选取：取材料、横截面积相同而长度不同的镍铬线做实验（为什么不取铜线、铁线做实验？）用图示电路图做实验，观察灯泡亮度、电流表的读数。并记录入表格设计一
4、进行实验、搜集证据
表一
材料
横截面积
长度
亮度
电流I/A
镍铬合金线
S
L
S
2L
连接电路，将观察到的现象及数据记录表格一
5、分析与论证
结论
评估与交流讨论
表二
材料
长度
横截面积
亮度
电流I/A
镍铬合金线
L
S
L
2S
①本实验在连接电路的过程中开关是否断开，电流表的量程是否选正确？正负接线柱是否有接反现象②本实验只进行了两次，能否进行多次实验，你的想法是什么？
探究与导体横截面积的关系
器材选取、表格设计二、重复以上的4、5、6
结论 。
总结：（1）导体的电阻的大小与导体的 、 、 有关。
电阻是导体本身的一种性质
阅读课本有关导体的导电性能表
讨论相关的信息：从上到下，材料的导电性能依次 。在其他条件相同的条件下，电阻越小，电阻较小的材料导电性能 （较强、较弱）。
小实验
4025265215900S
B
A
A
S
B
A
A
在实验所用的实验电路A、B两点间接入日光灯的灯丝，观察灯泡亮度及电流表的读数，而后对灯丝加热，注意现象及电流表的读数。
现象：小灯泡变 ，电流表读数变 。
结论：灯丝电阻与 有关，且灯丝电阻随它的升高而 。
（大部分导体的电阻都与温度有关，且随温度的升高而变大）
阅读科学世界
了解半导体及其应用
半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间。温度、光照、杂质等外界因素对其导电性能影响很大。
应用：二极管、三极管、集成电路等。生活中的LED灯也是。
超导现象及超导体
超导现象：某些物质（导体）在很低的温度时，电阻变成0的现象。这时的导体称超导体。
超导体的优点：电子设备微型化、降低电能损耗
目前的困境：目前无法获得常温下的超导材料
课堂练习
1、47MΩ= Ω
2、某导体的电阻为5Ω，当其两端的电压为0V时，其电阻值的大小为 Ω。
3、某导体的电阻为10Ω，通过它的电流由1A变为2A时，其电阻值（ ）
变大 B、变小 C、不变 D、无法确定
4、某电阻线与小灯泡串联拉在某电源的两端，当把电阻线对折后重新接入原电路时，此时小灯泡的亮度会（ ）
A变亮 B、变暗 C、不变 D、先变暗后变亮
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
1
铁
1.0
0.2
2
锰铜
1.0
0.2
3
镍铬合金
1.0
0.2
4
镍铬合金
0.5
0.4
5
镍铬合金
1.0
0.4
5、某小组研究导体的电阻与什么因素有关的实验时采用了下列表格中的材料及相关数据,（1）要研究导体的电阻与长度的关系应选用的器材序号是 。理由 。
实验结论 。
（2）选用序号器材1、2、3可研究的内容是
。
自主作业
网上调查我国半导体的发导现状及超导现状