電阻

電阻

教學目標

知識目標
　　1．知道什么是電阻．

　　2．知道電阻的各種單位及其換算關系．

　　3．理解決定電阻大小的四個因素．

能力目標
　　1．能認識到電阻是導體本身的屬性．

　　2．能進行電阻不同單位之間的變換．

　　3．能根據決定電阻大小因素，判斷比較不同導體電阻的大小．

　　4．初步體會“控制變量法”研究物理問題的思路．

　　5．培養學生依據物理事實分析，歸納問題的能力．

情感目標
　　培養學生實事求是的科學態度和刻苦探索的科學精神．

 教學建議

教材分析
　　 本節首先提出一個學生能常見的問題來吸引學生，讓學生思考不同的金屬都可以導電，而為什么在不同的地方選材卻不同.

　　本節所有的結論都是建立在實驗的基礎之上，實驗引入導體雖然可以導電，但同時對電流有有一定的阻礙作用.然后通過“控制變量法”把影響電阻的因素一一導出.

教法建議
　　 本節宜采用觀察、分析、比較、歸納的學習方法．

　　本節的所有結論都是由實驗推導而來，應該增加學生動手機會，以培養學生分析、推理能力，使學生初步領悟“控制變量”的物理研究方法，演示驗證分組實驗，學生信服，培養思維和操作能力，培養學生分析處理實驗數據能力．

　　導體能夠導電，但同時對電流又有阻礙作用，不同的導體對電流的阻礙作用不同，在物理學中用電阻表示導體對電流阻礙作用的大小．不同的導體電阻一般不同，電阻是導體的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，與其兩端的電壓及其中的電流無關、導體的電阻只有通電的時候才表現出來．

　　由于決定電阻大小因素很多，在實驗研究時，采用了控制變量法，即每一次只讓一個因素發生變化，其他因素保持不變，然后再觀察相應的電阻的變化．

　　為了表示導體的電阻跟材料的關系，可用電阻率表示．某種材料制成長 ，橫截面積為 的導線在20℃的電阻值叫做這種材料的電阻率．

 

教學設計方案

　　導入新課

　　給學生布置任務：

　　將一只燈泡、一個演示電流表、一節干電池和一個開關連成電路并讀電流表示數．再出示電阻定律演示器，按下述要求重作上述實驗

　　1．用 導線代替小燈泡做一次．

　　2．用 導線代替 再做一次．

　　組織學生總結分析，提出問題

　　教師可引導

上述兩次實驗，用的都是一節干電池即電壓相同，那么兩導線中的電流大小為什么不同？（一位學生到前面連接；其他同學審查連接過程，找出操作上的問題）

　　找其他同學到講臺上完成并記錄實驗數據，總結現象—電流大小不同

　　讓學生猜想該現象可能由于什么不同造成的.

　　學生總結：

　　外部條件都相同，肯定是由于導體本身不同造成的．

　　教師引導：

　　提出電阻概念，指出：原來導體雖能導電，但同時對電流也有阻礙作用，物理學中常用“電阻”這個物理量來表示導體對電流的阻礙作用大小．

　　學生判斷分析后，教師指出，不同導體電阻一般不同．教師簡述研究電阻有重要意義．在應用中初步理解電阻含義（這里讓學生判斷只限于電壓相同的例子）．

　　導體比如金屬導體對電流有阻礙作用，實質是由于定向移動的電子跟金屬正離子頻繁碰撞而成的．
為了衡量導體對電流阻礙作用大小，就要比較電阻大小，要比較電阻大小就要規定電阻的單位，國際單位制中電阻單位是“歐姆”（ ）還有千歐（ ）、兆歐（ ），多大的阻礙作用是 呢？

　　如果導體兩端電壓是 ，通過的電流是 時，這段導體的電阻是 ．通過舉例讓學生體會歐姆大小．

　　學生到課本中找到關于 規定的表述文字并讀后再讓學生根據單位字頭號自己說出三個單位核算關系．再讓學生觀察 ， ， 電阻和 滑動變阻器．

觀察和聽老師介紹的這些導體電阻都不同，那么導體電阻與什么相關、由什么因素決定呢？啟發學生猜想？

　　怎樣設計實驗來驗證？

　　方法指導，介紹控制變量的方法．在學生猜想基礎上，根據研究思路分析，用如圖所用裝置完成下面三組學生實驗．

　　實驗1

　　研究導體電阻跟材料關系．根據前面實驗數據直接填入記錄表．

　　說明通過錳銅導線電流大于通過鎳鉻合金的電流．

　　結論

　　學生實驗并記錄

　　條件—電壓相同

導線

材料

錳銅

鎳鉻

長度

相  同

截面積

相  同

電流

   

電阻

   

　　實驗2

　　研究電阻與長度關系記錄表

　　說明

　　結論

　　條件—電壓相同

導線

材料

相  同

長度

1

0.5

截面積

相  同

電流

   

電阻

   

　　實驗3

　　研究電阻與粗細的關系．

　　記錄表

　　說明

　　結論

　　條件—電壓相同

導線

材料

相  同

長度

相  同

截面積

電流

   

電阻

   

分析說明．導體的電阻由材料、長度、橫截面積決定，所以說電阻是導體本身的一種性質

　　實驗4

　　研究電阻與溫度關系．

　　實驗裝置圖

　　教師幫助學生分析歸納結論．

　　導體電阻還與溫度有關．學生歸納后，教師小結：一般地溫度越高，電阻越大．

　　板書結論

　　導體的電阻是導體本身一種性質，它的大小與導體的材料、長度、截面積和溫度有關．

　　由于導體電阻由材料、長度、截面積和溫度共同決定，所以要比較兩種不同材料電阻的區別，必須取相同長度、截面積、相同溫度的導體加以比較，課本上列出了長1米截面積為1毫米在0℃時不同材料的電阻值．

　　我們前面講的電阻單位是歐姆，從導體本身性質角度來說就是在溫度為0℃時，長106.3厘米截面積為1平方毫米的水銀柱所具有的電阻．

　　學生看P92頁表，回答下列問題：

　　哪些材料導電性能好？

　　為什么常用銅或鋁做材料，而不用便宜的鋼鐵？

 

探究活動

【課題】
　　1.導體電阻的微觀機制

　　2.不同導體電阻差別的微觀機制

【組織形式】個人和學習小組

【活動方式】
　　1.圖書館、互聯網查找資料

　　2.小組討論總結

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