内容正文:
第十四章 探究欧姆定律
14.1 怎样认识电阻
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.认识导体的电阻,知道电阻的概念、单位及换算关系,以及电阻器在电路中的符号。
2.经历科学探究理解决定电阻大小的因素。
【过程与方法】
在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中,学会用控制变量法研究物理问题。
【情感·态度·价值观】
培养学生善于动手动脑的科学素养,乐于参与科学实践的科学态度和科学精神;以及培养与其他同学交流合作的意识。
◇教学重难点◇
【教学重点】
1.探究影响电阻大小的因素。
2.滑动变阻器的原理和使用方法。
【教学难点】
如何采用控制变量的方法进行科学探究实验。
◇教学过程◇
一、新课导入
二、教学步骤
探究点1 什么是导体的电阻
[阅读课本]P72“什么是导体的电阻”
[思考]什么叫电阻?
[提示]电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
[思考]你知道电阻的符号、单位及其换算关系吗?
[提示]电阻的符号:R;电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是“Ω”;常用单位:千欧——kΩ,兆欧——MΩ;换算关系:1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=106 kΩ。
[思考]电阻这一物理量的单位是 ( )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.瓦特
[分析]电学中各个物理量都有自己的国际单位;电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,B项正确。
[答案]B
探究点2 电阻与哪些因素有关
[阅读课本]P73~74“电阻与哪些因素有关”
[思考]影响电阻大小的因素有哪些?
[提示]导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关。
[思考]某小组同学在探究电阻的大小与哪些因素有关的实验时,他们从实验室选用的器材:若干节干电池、电压表、开关、导线及表一所示的不同规格的导体等。
表一
编号
材料
横截面积
长度/m
A
康铜丝
S
1
B
碳钢丝
S
1
C
镍铬丝
S
1
D
镍铬丝
2S
1
E
镍铬丝
S
0.5
表二
编号
材料
横截面积
长度/m
G
镍铬丝
S
1.5
H
镍铬丝
2S
1.5
I
镍铬丝
3S
0.5
J
镍铬丝
3S
1
K
镍铬丝
3S
1.5
(1)为确保实验的顺利进行,你认为还必须要添加的实验器材是 。
(2)小组同学在探究电阻大小与材料的关系时,他们选择了导体A、B、C,并分别进行了多次测量,多次测量的目的是 。
(3)为了探究电阻大小与长度的关系,他们计划选用表一中编号为 的导体进行实验。
(4)若他们计划选用表一中编号为C、D的导体进行实验,主要是为了探究导体的大小与 的关系。
(5)经过小组讨论后,他们发现(3)(4)的设计方案都不完善。为了完善设计方案,该小组同学提出了需要添加不同规格的其他导体,见表二。你认为最符合需要的应是表二中编号为 的导体。
[分析](1)电源电压一定,导体中的电阻越大,电路中的电流越小;导体中的电阻越小,电路中的电流越大。可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)解决此题要知道初中物理实验进行多次测量目的:一是为了求平均值,提高准确度,减小误差;二是为了寻找普遍规律。
(3)(4)(5)影响导体电阻大小的因素为导体的材料、长度和横截面积。在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其他量不变。
[答案](1)电流表 (2)寻找普遍规律 (3)C、E (4)横截面积 (5)G、J
[归纳提升]影响导体电阻大小的因素:导体的电阻与导体的长度有关,导线越长,电阻越大;导体的电阻与横截面积有关,导体的横截面积越大,电阻越小;导体电阻的大小与导体的材料有关;导体的电阻与导体的温度有关,多数的金属,温度升高,电阻增大(锰铜的电阻随温度变化很小,碳的电阻随温度的升高而减小)。
[小组讨论]如何根据控制变量法设计探究影响电阻大小的因素?
[归纳提升]选用器材:电流表、小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线、电阻线路板。电路如图所示:
这种方案既可以观察电流表的示数,同时也可以观察小灯泡亮暗的变化。
探究点3 电阻器
[阅读课本]P74~76“电阻器”
[思考]电阻器有哪些种类?
[提示]电阻器的分类:
(1)定值电阻:阻值固定不变的电阻器,其图形符号为。
(2)变阻器:阻值可以调节的电阻器,其图形符号为,常用变阻器有滑动变阻器和电位器。
[小组讨论]你了解滑动变阻器的结构、符号、原理和铭牌吗?
[归纳提升]原理:滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻的。
符号如图所示:
主要构造:瓷筒、线圈、金属棒、滑片、接线柱、支架。
元件符号是画电路图时采用的符号,实物符号