16.3电阻 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第3节 电阻 设计意图 从现实生活入手，创设与日常生活比较接近的教学环境，让学生身临其境，使课程成为学生生命历程的重要组成部分，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。给学生创设自主、合作、探究的学习空间，鼓励学生自己动脑、动手解决实际问题。 教材分析 电阻是电学的一个重要知识点、考点，电阻也是学习后续知识、理解欧姆定律的基础。教材首先创设一个情境，然后通过一个演示实验引导学生分析灯泡亮度不同的原因，从而引入电阻的概念；再通过实验探究影响电阻大小的因素，教学中应引导学生完成探究。 学情分析 学生已学过部分电学知识，能够了解生活中一些常见的现象，也掌握了一些研究物理的方法，本节主要研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积、温度的关系，通过探究实验引导学生进行探究，学生也比较难掌握相关知识点，特别是对“电阻是导体本身的一种属性”的理解。这就要求教师在教学中选择学生熟悉的生活实例、科技发展实例，帮助学生建立易于观察的模型，来理解“电阻是导体本身的一种属性”。 教学目标 知识与技能 1．通过观察和实验，初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系。 2．知道电阻的大小的影响因素。 3．了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用。 过程与方法 1．通过观察和实验，探究电阻及影响电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较、概括的能力。 2．通过学生探究活动，研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系，渗透研究问题的一种方法-控制变量法。 情感、态度与价值观 1．了解半导体及超导在现代科技中的应用，开阔视野，激发求知欲。 2．通过多种活动形式，联系生活实际，培养学生对科学探究的热情。 重点 电阻概念的建立。 难点 理解电阻是导体本身的一种属性。 教学方法 实验法、观察法、比较法。 教学过程 一、新课引入 教师出示预先准备的各式各样的电线。 师：这是什么东西？ 生：电线、导线、电缆线、电话线、闭路线。 师：请大家从导线的截面观察，这些导线有什么不同或相同的地方？ 生：电线芯是金属，外面包了一层橡胶或塑料。 师：电线芯是用容易导电的金属来做的，容易导电，是导体，电线芯的外面包了一层橡胶或塑料，是不容易导电的物体，叫绝缘体。 师：现在剥开导线的绝缘外皮，看一下导线的芯到底是用什么材料做成的。 生：是用铜做的。 师：大家见过用钢、铁做成芯的导线吗？ 生：好像没有。 师：常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。我们已经知道，钢、铁也是导体，又多又便宜，那么为什么不用钢、铁来做导线呢？ 二、新课教学 1．电阻。 师：我们可以把镍铬合金丝和铜丝分别接入电路，观察一下有什么现象发生。 ［想想做做］请同学们按下图连接电路。 ［演示］ （1）先将铜丝接入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度。 （2）将铜丝换成长短、粗细相同的镍铬合金丝，合上开关，观察小灯泡的亮度。 生：接入铜丝比接入镍铬合金丝时灯泡亮。 （3）将电流表串联接入电路，重复上述的实验，观察电流表的示数。 生：接镍铬合金丝时的电流比接铜丝时的电流小。 师：比较两次电流的示数，实验中用的是相同的电池，也就是说电压相同，为什么两条导线中的电流不同呢？ 原来，导体能导电，但同时对电流又有阻碍作用，相同电压下，导线中电流不同，说明两条导线对电流的阻碍作用不同。在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。 板书］导体对电流的阻碍作用叫电阻 师：相同电压下，接入铜丝的电流较大。这说明了什么问题？ 番偶礼记 生：铜对电流的阻碍作用小，即铜电阻小。 师：相同电压下，接入等长、等粗的镍铬合金丝的电流较小，又说明了什么？ 生：等长、等粗的镍铬合金丝比铜丝的电阻大。 师：请同学们阅读教材，了解下述内容： ［板书］电阻的符号：R 电阻的单位：欧姆，简称欧 符号：Ω 常用单位：千欧（kΩ）兆欧（MΩ） 1Ω 师：同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解，在电子技术中经常用到具有一定电阻值的元件-电阻器。 （教师出示课本中图16.3-2所示的常用电阻器实物） 注意：这些电阻器，无论它们是否被连入电路，通过它们的电流是多少，其阻值都是不变的，即电阻是导体本身的一种性质。 电阻器也叫定值电阻，它在电路图中的符号是“- 2．影响电阻大小的因素。 提出问题：导体的电阻一般不同，它的大小跟哪些因素有关呢？ 学生猜想：······ （教师以“道路”类比，根据电流、电阻的定义引导学生猜测）在学生提出猜想的基础上与学生一起对提出的影响因素进行判断归纳。 师生一起得出：电阻可能跟导线的材料、长度、粗细有关。 制订计划与设计实验： 请同学们设计几组实验来证明你们的猜想是否正确。 教师引导学生设计电路、数据记录表格。 进行实验与收集证据： （1）研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关。 方案：如图，分别接入长度、粗细相同的镍铬合金丝和铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 材料 长度／cm 横截面积／m㎡ 灯泡亮度 电流／A 铜 镍铬合金 （2）研究导体的电阻跟它的长度是否有关。 方案：如右图，分别接入粗细相同、长度不同的铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 材料 长度／cm 横截面积／m㎡ 灯泡亮度 电流／A 铜 铜 （3）研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关。 方案：如图，分别接入长度相同、粗细不同的铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 材料 长度／cm 横截面积／m㎡ 灯泡亮度 电流／A 铜 铜 分析论证： 教师总结：导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走做比喻：街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会就越多。同理，导体越长、越细，自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多。 师生共同总结：导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积。导体的电阻由自身的条件决定，因此，不同导体的电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质。 简介：控制变量法。体会控制变量法在研究物理问题中的作用。 3．半导体和超导现象。 教师指导学生阅读“科学世界-半导体和超导现象”。 三、课堂小结 引导学生归纳、总结本课内容： 1．物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻是导体本身的一种性质。 2．电阻的符号是R，单位是欧姆（Ω），电阻在电路图中的符号是-。 3．导体电阻大小的影响因素：导体的材料、导体的长度、导体的横截面积。 四、典型例题 例1 关于电阻的大小，以下说法正确的是（温度变化的影响忽略不计）（） A.导线较长的，电阻较大 B.导线较粗的，电阻较小 C.铁导线的电阻比铜导线的电阻大 D.同种材料、粗细相同的导线越短，电阻越小 ［解析］本题考查决定电阻大小的因素。在不考虑温度对电阻的影响时，导体电阻的大小由导体的长度、横截面积、材料三个方面的因素共同决定。 本题易错点是对决定电阻大小的因素没有真正理解，在分析问题时存在片面性，只考虑诸多因素中的个别因素，从而出现错选。 ［答案］D 例2 下列关于电阻的说法正确的是 ( ) A.导体两端的电压越大，电阻越大 B.导体中的电流越小，电阻越大 C.导体不接入电路中时，电阻为零 D．导体的电阻与电压、电流的大小无关，一个导体的电阻若是10Ω，那么当它没接入电路时，阻值仍然是10Ω ［解析］本题考查的知识点是影响电阻大小的因素。导体电阻的大小是导体自身的一种性质，它决定于导体的材料、长度、横截面积和温度的情况，与导体两端的电压、通过导体的电流均无关。不管它接入或不接入电路，阻值都是一样的。 ［答案］D 例3 甲、乙两导体用同种合金制成，且长度也相等，而甲导体的横截面积是乙导体的2倍，甲、乙两个导体哪个电阻大？若将甲导体的长度均匀地拉长为原来的2倍，则甲、乙两导体的电阻哪个大？ ［解析］本题考查对影响电阻大小的因素的理解。本题易错点是不能理解“均匀拉长”的真正含义，对决定电阻大小的因素没有真正理解，在分析问题时存在片面性，只考虑诸多因素中的个别因素，从而出现错选。 第一问，根据导体的电阻与横截面积的关系可知，乙导体的电阻大。第二问，若将甲导体的长度拉长为原来的2倍，当导体的体积不变时，甲导体的横截面积将减小为原来的1／2，即与乙导体的横截面积相等。根据导体的长度与电阻的关系，可判断甲导体的电阻大于乙导体的电阻。 ［答案］乙导体的电阻大；甲导体的电阻大。 板书设计 第3节 电阻 1．电阻：导体对电流的阻碍作用 电阻的符号 电阻的单位 电阻在电路图中的符号 2．导体电阻的影响因素：导体的材料、长度、横截面积 导体的电阻是导体自身的一种性质 作业设计 一、选择题 1．若不考虑温度对电阻的影响，下列关于电阻的说法，正确的是 ( ) A.铜导线的电阻比铝导线的电阻小 B.短导线的电阻比长导线的电阻小 C.粗导线的电阻比细导线的电阻小 D.长度相同而粗细不同的两条铜线，其中较粗铜线的电阻小 2．甲、乙两条同样粗细的导线，甲长20cm，乙长1.3m，比较它们电阻的大小关系，下列正确的是 ( ) A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定 3．粗细相同的铜、铁两根导线，当温度相同时，它们的电阻相同，则（） A.铜导线比铁导线长 B.铁导线比铜导线长 C.铜铁两根导线长度相同 D.无法判断 4．以下有关电阻的观点中，错误的是 ( ) A.不同的导体，电阻一般不同 B.导体被加热后，电阻一般会随温度升高而增大 C.一个导体两端的电压越大，电流越大，则它的电阻就越小 D.导体的电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度 5．长度相等的铜丝和铁丝，它们的横截面积和温度都相等，则铜丝与铁丝的电阻相比较 ( ) A.铜丝的电阻小 B.铁丝的电阻小 C.电阻一样大 D.无法比较 6．把一根导线均匀地拉长为原来的4倍，则电阻 く ) A．变为原来的4倍 B．变为原来的3倍 C．变为原来的8倍 D．变为原来的16倍 7．把一段电阻线（粗细均匀）对折后使用，则电阻 ( ) A.不变 B．变为原来的1／2 C．变为原来的1／4 D．变为原来的2倍 8．如图所示，电阻，当S断开时，a、b两点间的总电阻为；当S闭合时，a、b两点间的总电阻为，则有（ ） A. B. C. D.无法确定 9．三个电阻并联在同一电路中，若阻值之比为1：2：3，则三条支路的电流之比为 ( )⋅ A.1:2:3 B..3:2:1 C.6:3:2 D.2:3:6 10．下列4对电阻并联，并联后的总电阻最小的是 ( ) A．一个2Ω和一个8Ω的 B．一个1Ω和一个9Ω的 C．一个3Ω和一个7Ω的 D．一个4Ω和一个6Ω的 二、填空题 1．如图所示，在M、N之间分别接入横截面积相同而长度不同的镍铬合金线AB和CD，AB比CD长。当接入镍铬合金线AB，闭合开关时，电流表示数比较小，这说明导体的电阻跟导体的 有关，其关系是 。 （1）当电路接通时，用酒精灯给电阻缓慢加热，观察加热前后电流表示数的情况，看到的现象是示数 。（选填“增大”、“不变”或“减小”） （2）由此现象得出的结论 。 三、解答题 若将1Ω的金属丝均匀拉长为原长的3倍时，电阻变为多少？ 参考答案 一、1．D 2．D 3．A 4．C 5．A 6．D 7．C 8．A 9．C 10．B 二、1．长度 当导体的材料、横截面积、温度三个因素都相同时，导体越长，电阻越大 2．（1）减小 （2）导体的电阻跟温度有关，温度升高，电阻增大 三、由于金属丝被拉长，电阻将要增大到原来的3倍，而在拉长的同时，金属丝的横截面积要变为原来的1／3，因此电阻还要增大3倍，所以被拉长后的金属丝电阻是9Ω。 教学反思 直接用教材知识对电阻下定义，学生很难明白。可以类比生活中车辆在不同的路面遇到阻碍导致速度不同来说明。探究影响导体电阻大小的因素，当学生们很难凭空去想象电阻的大小究竟跟哪些因素有关时，可以拿车辆在不同的路面遇到的阻碍来做类比。 生活中的物理 铅笔芯的导电性能和硬度有关 铅笔芯的主要成分是石墨，是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。如“H”即英文"hard"（硬）的词头，代表黏土，用来表示铅笔芯的硬度。“H”前面的数字越大（如6H），铅笔芯就越坚硬，即笔芯中与石墨混合的黏土比例越大。“B”是英文“black”（黑）的词头，代表石墨，用来表示铅笔芯质软的情况和写字的明显程度。以“6B”为最软，字迹最黑，常用于绘画，普通铅笔标号一般为“HB”。 笔芯中导电的成分是石墨，所以越软的铅笔芯，含石墨越多，导电性能越好。 学科网（北京）股份有限公司 $$