《14.1电阻》教案

东安实验学校  蔡敏华

学习目标：

1．经历改变电路中电流大小的各种尝试，初步体会改变电流大小的两类途径．

2．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．会读写电阻的单位及换算关系．

3．经历探究影响电阻大小因素的活动，会用“转化”的思想寻找比较电阻大小的正确方法；会有意识地用“变量控制”的思想去寻找合适的导线、设计恰当的电路、统筹规划合理的实验步骤．

学习重点：

1．准确理解电阻的作用，能用“转换法”来表示导体电阻的大小．

2．运用控制变量法探究影响电阻大小的因素．

学习难点：

1．电阻产生的微观原因的理解；

2．探究影响电阻大小因素实验的设计、操作和结论归纳．

课前准备：

1．搜集并观察家中的各种导线，可以发现这些导线所选用的材料、粗细往往不一致．为什么在不同的环境中要使用不同的导线呢？

2．阅读课本p.83“活动14.1尝试改变电路中电流的大小”，了解实验器材后思考：图14-1所示电路中，可以用哪些方法来改变电路中电流的大小？

3．阅读课文后，完成以下填空：

（1）导线在导电的同时还存在对电流的_______作用，物理学中用______表示导体对电流的阻碍作用．一定的电压下，导体的电阻越大，导体中的电流就________．

（2）电阻的大小与导体的________、____________和___________有关，电阻是_________本身的一种性质．

（3）国际单位制中，电阻的单位是_______，符号是_______，常用的单位还有_____、__________．

（4）“220V40W”的白炽灯，未接入电路时电阻约为_________，正常工作时电阻约为____________，两种状态下阻值不等说明电阻的大小还与导体的______有关．

（5）控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法．回顾曾做过的实验，哪些实验中用到了控制变量法？

（6）容易导电的物体叫做________，不容易导电的物体叫做_________，导电能力介于二者之间的物体叫做___________．

课堂教与学

一、创设情境

1．讨论：

请同学们观察所带来的各种电线，说说你们的“发现”并一个提出你最感兴趣的问题．（指名答．）

我的发现有：一般电线内部是金属，外部包有一层塑料．有的导线中间金属由是若干细股导线组成，有的导线中间的金属是由一根较粗的金属丝组成．导线中间的金属绝大多数是铜，很少用铁、不锈钢等常见的金属．金属丝还有粗细的区别．

我的问题是：为什么普通电线内部的金属多用铜制成，可否采用其他常见金属材料来代替铜？

2．设疑：为什么不能用铁或普通不锈钢材料来代替铜呢？待我们学习了电阻的知识后就能解释了．

二、新授

1．完成活动“14.1尝试改变电路中电流的大小”，观察到不同导体对电流的作用不同，建立电阻概念．

（1）介绍实验器材和电路图．

本次活动用到的器材有干电池两节；小电灯一个，规格是“3.8V  0.3A”；开关一个；镍镉合金丝、康铜合金丝等不同的金属丝；电流表一个，选用0~0.6A的量程．

本实验使用的电路是如图14-1所示的电路．请一个同学叙述一下该电路中，开关闭合后电流的流动情况．

（2）讨论．

问题：联系前面所学的知识，大家思考以下，我们可以用哪些方法来改变电路中电流的大小？

指名答：方法一、改变电池的节数，比如第一次将一节干电池接入电路，第二次将两节电池串联接入电路．方法二、可以换用不同的金属丝．

（3）观察．

播放视频，要求学生观察不同情况下电灯的亮暗程度和电流表的示数．

（4）分析和归纳．

学生复述实验现象——指出两种方法都可以改变电流的大小．

（5）引起新的思考．

改变电池的节数，实质就是改变电压的大小，而电压是形成电流的原因，所以电路中电流的大小将随之改变．换用不同导线时，电源电压是保持不变的，为什么不同的导体接入同一个电路中也会导致电流大小不同呢？

（6）解释．

学生思考一会儿后，教师相机讲述：科学家发现，导体在导电的同时还存在对电流的阻碍作用，第二步实验中，虽然电压相等，但是由于导体对电流的阻碍作用不同，于是造成了电路中电流的不同．

基于这样的思考，科学家建立的一个新的概念——电阻，用它来表示导体对电流的阻碍作用．相同的电压下，导体的电阻越大，即对电流的阻碍作用越大，电路中的电流将会越小；反之，电流越大．

板书：

2．介绍电阻产生的微观原因和比较方法．

（1）教师讲解电阻产生的微观原因．

导体是容易导电的物体，其内部有大量的自由电荷，这些自由电荷受到电压的作用，将会定向移动产生电流．

但除了自由电荷，导体内部还有其他只能在各自平衡位置上作无规则振动的微粒．这些其它微粒的存在，对自由电荷的定向移动将起阻碍作用，于是从宏观上来看，导体对电流就产生了阻碍作用．这就是电阻产生的微观原因．

从电阻产生的微观原因可以看出：导体之所以有电阻，之所以对电流有阻碍作用，与导体的微观结构有关，与导体的外部因素无关．因此：①其他微粒的排列及运动情况就是形成电阻的根本原因．②电阻是由导体内部的因素决定的，与外在的因素无关．

板书：

（2）教师讲解电阻大小的比较方法．

从刚才的视频可以看出：在电压不变时，镍镉合金丝中的电流较小，康铜合金丝中的电流较大，那么：镍镉合金丝和康铜合金丝谁电阻更大？（镍镉合金丝）

由此你找到了比较不同导体电阻大小的方法吗？

学生思考后，指名回答：取相同的电压，比较电流的大小，电流的电阻小，电流小的电阻大．

在物理上，人们常用 的数值表示电阻的大小，这个方法与我们刚才的分析是一致的，并且它是一种定量比较，因而更准确．

板书：

3．介绍电阻的单位．

（1）学生阅读课本p.84最后两段，思考课前准备第3题的第（3）小题．

（2）指名回答，教师板书：

4．讲解电阻的应用．

（1）制成一定阻值的用电器，用于发热、分压、限流等．例如电烙铁、收音机、电视机内的色环电阻．

（2）制成可变电阻，用于调节电流、电压等，例如收音机、电视机中的调节音量、音色的旋钮．

5．完成“活动14.2探究影响导体电阻大小的因素”的方案设计．

（1）提出问题：电阻有大小，其大小与那些因素有关？

（2）猜想：从日常生活中骑自行车、步行时要受到阻碍的情况类比，影响导体电阻大小的因素可能有哪些？（材料的种类、长度、横截面积）

（3）设计实验：

A.学生独立思考以下问题：

①影响电阻大小的因素较多，应用什么方法去研究？

②如何通过实验较导体电阻的大小？

③怎样设计实验来探究导体电阻的大小与每一个因素的关系？

④实验中要用到那些器材？

⑤应该用怎样的电路图去完成实验？

B．学生回答，教师引导、点拨，摘其要点板书．

C.教师播放动画，巩固刚才的讨论，讨论确定实验步骤．

D.设计记录实验数据的表格．

E.商定分析数据的方法．

将A、B两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与长度的关系；

将A、C两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与横截面积的关系；

将A、D两根导线接入的现象进行比较，得出电阻大小与材料种类的关系．

（4）方案整合．

观看素材库中的动画——《14-动画-1决定电阻大小的因素.swf》，对整个操作过程形成完整的印象．

四、巩固练习：

1．电阻是导体对电流的__________，在电压不变时，导体的电阻越大，导体中的电流越___．

2．自由电荷定向移动形成电流时，会受到导体内部其他微粒的______________，因而产生了对电流的阻碍作用．

3．0.3kΩ=_____MΩ=_____Ω   1600Ω=_____kΩ=____MΩ

4．如果某定值电阻两端电压为10V时，通过的电流为0.2A，则它的电阻为_____ Ω；如果它两端电压为4V时，它的电阻为_____Ω；如果它两端电压为0V时，它的电阻为_____Ω．

课后练习与拓展：《限时独立作业》—27．