内容正文:
第3节 电阻
1.物理观念:了解电阻概念,明白其是导体固有属性;能画出电阻在电路中的符号,熟悉电阻单位及换算;知晓电阻大小受导体材料、长度、横截面积和温度影响。
2.科学思维:依据实验数据和现象,推导电阻与导体材料、长度、横截面积及温度的关系。
3.科学探究:通过制订实验方案,加深对控制变量法和转换法的理解;通过对实验数据的处理、分析,具有获取证据的能力;通过口头表述观点,提升交流能力。
4.科学态度与责任:在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度;通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。
1.教学重点:电阻概念的建立及决定电阻大小的因素。
2.教学难点:理解电阻的本质;控制变量法的运用及电阻与温度关系的理解。
播放视频,展示生活中常见的导线。导线多是用铜做的,特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的银来做。
[提问]铁也是导体,既多又便宜。想想看,为什么很少用它来做导线呢?主要考虑铜和铁的哪一性质呢?
任务一 电阻
教师活动
学生活动
[演示实验]将长短和粗细相同的镍铬合金丝与铜丝分别接入连接好的电路,闭合开关思考问题:
(1)比较两次灯泡发光程度和电流表示数,你发现了什么?
(2)造成两种不同现象的原因是什么?
[分析]灯泡的亮暗程度以及电流表的示数反映电路中电流的大小,电路中接入的导体不同,电流大小也不同。
[引导自学]接下来大家阅读课本P77~78“电阻”相关内容,回答下列问题:
(1)电阻的定义和特点是什么?
(2)电阻的符号和元件符号如何表示?
(3)电阻的单位及其换算关系是怎样的?
(4)你知道了生活中哪些常见的电阻器呢?
[思考回答]
(1)发现接入镍铬合金丝时,灯泡发光较暗,电流表示数较小;接入铜丝时,灯泡发光较亮,电流表示数较大。
(2)是因为铜丝和镍铬合金丝的材料不一样。
[自主学习]学生自学课本解答问题。
[归纳总结]
(1)电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;不同的导体,电阻一般不同。
(2)电阻的符号是R,元件符号是“”。
(3)电阻单位:欧姆(Ω),千欧(kΩ),兆欧(MΩ);换算关系:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω。
(4)生活中常见的电阻器:电视机、收音机和耳麦的调音旋钮,各种家用电器的电路板上有各种各样的电阻器。
任务二 影响电阻大小的因素
教师活动
学生活动
[过渡提问]在材料一定的情况下,电阻的大小还和哪些因素有关?大家思考问题并大胆提出自己的猜想。
[提问]那大家如何验证我们的猜想是否正确?让学生以小组为单位进行讨论,并利用手中的实验器材设计实验方案证明自己的猜想。同时讨论下列问题:
(1)如何比较电路中电阻的大小?这用到了什么物理方法?
(2)在探究电阻与导体横截面积、长度和材料等多个影响因素的关系时,应注意什么?这用到了什么研究方法?
根据每个小组的发言和交流,教师进行补充和说明。
[演示实验]
①探究长度对电阻的影响
分别接入1、2两根导体,观察灯泡亮度、电流表示数(操作步骤确保正确);
②探究横截面积对电阻的影响
分别接入3、4两根导体,观察灯泡亮度、电流表示数;
③探究材料对电阻的影响
分别接入1、3两根导体,观察灯泡亮度、电流表示数。
(重复实验,减少误差、验证规律具有普遍性)
[归纳总结]大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积等因素。
[拓展实验]除了导体的材料、长度、横截面积,导体的电阻还会受什么影响?观察实验,如果给灯丝加热,电流表示数如何变化?
[归纳总结]导体的电阻受温度影响,一般来说,当导体的温度升高时,电阻会变大。
[知识拓宽]介绍半导体、播放有关“超导现象”的视频,了解半导体和超导体。
[提出猜想]可能是导体的长度或者粗细对其电阻有影响。
[交流讨论]交流思考并设计实验,各小组派代表分享自己小组的实验方案。
[实验方案]
(1)实验器材:1.5V电池(1节);小灯泡(1只);电流表(1只);导线若干;待研究导体4根,规格如下:
序号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
1
镍铬
10
0.16
2
镍铬
20
0.16
3
锰铜
10
0.16
4
锰铜
10
0.20
(2)实验电路图:
(3)实验数据记录表格:
材料
长度/cm
横截面积/mm2
电流/A
观看演示实验,分析数据,交流讨论得出结论。
[小结]导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关系。导体材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;导体材料和长度相同时,导体越细,电阻越大;导体材料不同,电阻一般不同。
[回答]电流表的示数变小。
教师活动
学生活动
[任务]为什么很少用铁来做导线呢?
[总结]不同材料的导体对电流的阻碍作用一般不同,同时电阻还受长度、横截面积及温度影响。
[回答]因为铜导线和铁导线在长度、横截面积相同的情况下,铜导线的电阻更小。
第3节 电阻
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