14.1 电阻(表格式教学设计)物理沪粤版2024九年级上册
2025-10-31
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精品
摘要:
该初中物理教学设计聚焦电阻核心知识,涵盖概念、单位、影响因素及电阻器使用,通过“导线选材”生活化问题导入,结合铜丝与镍铬丝对比实验视频,承接串并联电路知识,为欧姆定律学习奠基。
以实验探究为主线,运用转换法(电流、亮度判断电阻)和控制变量法(探究影响因素)培养科学思维,三次核心实验提升科学探究能力,融入安全操作与欧姆贡献渗透科学态度,助力学生深化理解,为教师提供结构化教学方案。
内容正文:
14.1 电阻(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
课时数
1课时
教师
课题
14.1 电阻
教学
目标
物理观念
1.理解电阻核心概念
定义:导体对电流的阻碍作用,用符号R表示,阻碍越大,电阻越大;单位:国际单位为欧姆(Ω),常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;本质:导体本身的性质,与是否接入电路、电压、电流无关;
2.掌握影响电阻的因素
材料:长度、横截面积相同时,不同材料电阻不同(如铜丝电阻小于镍铬丝); 长度:材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大;横截面积:材料、长度相同时,导体越粗(横截面积越大),电阻越小;温度:多数金属电阻随温度升高而增大(如灯泡灯丝发光时电阻变大);
3.认识电阻器及其使用
定值电阻:电阻值固定; 滑动变阻器: ①结构:电阻丝、金属杆、滑片、4个接线柱(A、B为电阻丝两端,C、D为金属杆两端); ②原理:通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻; ③使用:串联接入电路,接线“一上一下”,闭合开关前滑片移至最大阻值处; ④铭牌:如“50Ω 1.5A”表示最大阻值50Ω,允许通过最大电流1.5A。
科学思维
1.培养转换法思维
用“电流表示数大小”“灯泡亮度”间接判断电阻大小(电流越小、灯泡越暗,电阻越大),将抽象的“阻碍作用”具象化;
2.提升控制变量法应用能力
探究影响电阻的因素时,分别控制“材料与横截面积不变(探长度)”“材料与长度不变(探横截面积)”“长度与横截面积不变(探材料)”,避免变量混淆;
3.强化逻辑推理能力
从“滑动变阻器接入电阻丝变长→电阻变大→电流变小→灯泡变暗”的因果链,推理滑片移动对电路的影响; - 辨析“同时接滑动变阻器上面接线柱(相当于导线)”“同时接下面接线柱(相当于定值电阻)”的错误,理解“一上一下”接线的必要性。
科学探究
1.完整参与三大核心实验
实验1(比较导体对电流的阻碍作用):铜丝组电流大、灯亮→电阻小;镍铬丝组电流小、灯暗→电阻大,得出“不同导体阻碍作用不同”;
实验2(探究影响电阻的因素):分析:归纳“材料、长度、横截面积影响电阻”的规律;
实验3(认识并使用滑动变阻器):滑片靠近A→接入电阻丝变短→电阻变小→电流变大→灯变亮,理解滑动变阻器的工作原理;
2.合作解决实验问题:分组讨论“灯泡不亮、电流表示数为0”的原因(如滑动变阻器接“两下”接线柱、导线接触不良),提升问题解决能力。
科学态度
与责任
1.结合“导线用铜不用铁”的生活实例,体会物理知识的实用性,理解“选材依据电阻大小”的工程思维;
2.在实验操作中,养成“先断开开关再接线”“闭合开关前滑片移至最大阻值处”的安全习惯,杜绝违规操作;
3.了解欧姆(电阻单位命名者)的科学贡献,感受科学家对电学发展的推动作用,培养对物理学科的敬畏心;
4.通过“灯泡灯丝发光时电阻变大”的现象,认识“温度对电阻的影响”在生活中的应用(如保险丝),树立“用物理知识解释生活现象”的意识。
教材
分析
1.地位作用
本节是沪粤版九年级上册第十四章“欧姆定律”的第一课时,承接前一章“串并联电路的电流与电压特点”,首次引入电学核心物理量——电阻,是后续学习“欧姆定律”“电路计算”的基础,也是理解滑动变阻器应用(如调光、调速)的关键;
2.内容结构
教材以“问题→实验→规律→应用”为主线,分三部分展开
第一部分“导体的电阻”:通过对比实验引入电阻概念,明确单位及换算;
第二部分“影响电阻的因素”:用控制变量法探究材料、长度、横截面积、温度的影响,强调电阻是导体本身的性质;
第三部分“电阻器”:介绍定值电阻和滑动变阻器,通过“活动2”“活动3”掌握滑动变阻器的结构、原理及使用;
3.编写特点
以学生实验为核心(3个活动实验),注重“从现象到本质”的探究逻辑,融入“生活问题(导线选材)→实验验证→规律应用(滑动变阻器)”的链条,符合九年级学生“具象→抽象→应用”的认知规律。
学情分析
1.已有基础
学生已掌握“电流、电压的概念”“电流表、电压表的使用”及“串并联电路的特点”,对“导体导电”有感性认知,但对“阻碍作用”的抽象概念缺乏理解;
2.认知难点
抽象概念:难以理解“电阻是导体本身的性质”,易误认为“电压、电流越大,电阻越大”;实验方法:控制变量法的规范应用(易忽略“只改变一个变量”);器材使用:滑动变阻器的“一上一下”接线、滑片移动对电阻的影响(易接“两下”或“两上”);
3.学习特点
对“动手实验”(对比铜丝与镍铬丝、操作滑动变阻器)兴趣高,适合通过直观实验和错误演示(如接错接线柱)强化记忆,避免纯理论讲解。。
教学重点
1.电阻的概念与单位
理解“电阻是导体对电流的阻碍作用”,熟记单位及换算;
明确“电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关”;
2.影响电阻的因素
掌握材料、长度、横截面积、温度对电阻的影响规律;
会用控制变量法设计并分析探究实验;
3.滑动变阻器的使用
理解“通过改变电阻丝长度改变电阻”的原理;
掌握“一上一下”接线、滑片移至最大阻值处的操作规范。
教学难点
1.电阻本质的理解
突破“电阻与电压、电流无关”的认知,通过“同一导体不同电压下电流变化”实验(如改变电池节数,电流变但电阻不变),理解其本身属性;
2.滑动变阻器的规范使用
辨析“接两下(定值电阻)”“接两上(导线)”的错误,理解“一上一下”接线的必要性;
推理“滑片移动→电阻丝长度变化→电阻变化→电流变化”的逻辑链;
3.控制变量法的应用
在探究影响因素时,准确控制无关变量(如探长度时,确保材料、横截面积相同),避免实验数据无效。。
教师活动
学生活动
导入新课
1. 生活化问题导入
展示铜导线、铁导线实物,提问:“生活中导线多用电线,铁也是导体且便宜,为什么不用铁做导线?”
播放课件视频:铜丝和镍铬丝接入电路的对比实验(电流表示数、灯泡亮度差异),引发思考;
2.点明课题:“今天通过实验探究‘14.1 电阻’,解开导线选材的秘密,理解导体对电流的阻碍作用。”
【例题 1】下列关于电阻的说法,正确的是( )
A.导体导电能力越强,电阻越大 B.电阻是导体对电流的阻碍作用
C.有电流通过导体时才有电阻 D.电阻的单位是安培
【解析】A 导电能力强→阻碍小→电阻小,C 电阻是本身性质与电流无关,D 单位是欧姆;B 正确。答案:B
【设计意图】1.生活问题 + 视频:用学生熟悉的导线选材问题激发兴趣,通过对比实验直观呈现 “阻碍作用差异”,自然引入电阻概念;
2.例题辨析:即时强化 “电阻的基本定义”,为后续实验铺垫。
1.观察导线实物和视频,小组讨论 “不用铁做导线的原因”(猜测 “铁的阻碍作用大”);
2.完成例题 1,同桌互查,错误者分析原因(如 “误选 C 是混淆电阻与电流的关系”)。
学习新课【模块一:导体的电阻——概念与单位】
【问题情境1】引出问题:“什么是电阻?如何表示电阻的大小?”合作探究活动(实验1:比较导体对电流的阻碍作用)
1.实验指导
器材:电源(2节干电池)、开关、电流表(0~3A量程)、小灯泡、长度/粗细相同的铜丝和镍铬丝、导线;
操作要点:①连接电路时断开开关,电流表串联,电流“+进-出”;②先接铜丝,闭合开关,记录电流表示数(如0.3A)和灯泡亮度(亮);③断开开关,换接镍铬丝,重复操作(电流如0.1A,灯暗);
2.概念讲解
定义:物理学中用“电阻(R)”表示导体对电流的阻碍作用,阻碍越大,电阻越大;
单位:国际单位欧姆(Ω),纪念物理学家欧姆;换算关系:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
本质强调:电阻是导体本身的性质,与是否接入电路、电压、电流无关(如铜丝无论是否通电,电阻都不变);
【小组讨论】“为什么铜丝的电阻比镍铬丝小?”
【得出结论】导体电阻与材料有关,不同材料的导体阻碍作用不同;
【随堂测试】1.完成单位换算:2kΩ=______Ω;5×105Ω=______kΩ;0.3MΩ=______Ω;
答案:2000;500;3×105
2.关于电阻,下列说法正确的是( )
A.导体中电流越大,电阻越小 B.导体两端电压越大,电阻越大
C.电阻是导体本身的性质 D.绝缘体没有电阻
答案:C
【设计意图】1.实验+讨论:通过对比实验让学生亲历“阻碍作用差异”,从具象现象过渡到抽象概念,突破“电阻不可见”的难点;
2.随堂测试:即时巩固基础知识点,纠正“电阻与电流/电压相关”的错误认知。
1.分组实验:按步骤操作,记录两次实验的电流和亮度,讨论“阻碍作用差异”;
2.笔记整理:记录电阻的定义、单位及换算,用红笔标注“电阻与电压、电流无关”;
3.随堂测试:独立完成题目,小组互评,单位换算错误者由同伴讲解“与的指数变化”。
学习新课【模块二:影响电阻的因素——实验探究】
【问题情境2】引出问题:“除了材料,还有哪些因素会影响导体的电阻?”合作探究活动(实验2:探究影响电阻的因素):
1.实验指导(控制变量法)
器材:探究装置板(镍铬丝2根:0.5mm2长/短、0.7mm2长;康铜丝1根:0.5mm2长)、电源、开关、电流表、灯泡、导线;
实验分工:每组3人,1人接线,1人记录,1人观察现象;
实验步骤:①探长度:接“镍铬0.5mm2长”和“镍铬0.5mm2短”,对比电流和亮度(长→电流小、灯暗→电阻大);②探横截面积:接“镍铬0.5mm2长”和“镍铬0.7mm2长”,对比现象(粗→电流大、灯亮→电阻小);③探材料:接“镍铬0.5mm2长”和“康铜0.5mm2长”,对比现象(康铜→电流大→电阻小);
2.补充温度影响
演示实验:用酒精灯加热镍铬丝,观察电流表示数变化(示数变小→电阻变大);-总结:多数金属电阻随温度升高而增大(如灯泡灯丝发光时电阻是不发光时的数倍);
【课堂练习】判断下列说法正误:
(1)“长度相同的导体,横截面积越大,电阻越大”( );
(2)“同种材料的导体,长度越长,电阻越大”( );
(3)“导体的电阻与温度无关”( );
【结论】:(1)错误;(2)正确;(3)错误;
学习新课【模块三:电阻器——定值电阻与滑动变阻器】
【问题情境3】引出问题:“如何改变电路中的电阻?滑动变阻器的结构和使用有哪些要求?”合作探究活动(实验3:认识并使用滑动变阻器):
1.观察实物
教师展示滑动变阻器(教材图14-1-4)
引导学生识别:①接线柱:A、B(电阻丝两端)、C、D(金属杆两端);②铭牌:“50Ω 1.5A”(最大阻值50Ω,允许最大电流1.5A);③结构:电阻丝(表面涂绝缘层)、金属杆(电阻极小)、滑片(可移动,接触电阻丝);
2.原理与使用
原理:通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻(滑片移动→电阻丝长度变→电阻变);
使用规则:①接线:“一上一下”(如接A和C、A和D、B和C、B和D),避免“两下”(定值电阻)或“两上”(导线);②串联:必须串联在电路中(并联无调节作用);③安全:闭合开关前,滑片移至最大阻值处(远离下接线柱,如接A则滑片移至B端);
3.实验操作
连接电路:滑动变阻器(A、C)串联灯泡、电流表,电源正极→开关→滑动变阻器→电流表→灯泡→电源负极;-现象观察:移动滑片(靠近A端)→电阻丝变短→电阻变小→电流变大→灯变亮;
【例题2】如图所示,滑动变阻器接A、D接线柱,闭合开关前,滑片应移至______端(选填“A”或“B”);滑片向右移动时,接入电路的电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】接A、D时,接入的是A到滑片的电阻丝;闭合开关前滑片应移至最大阻值处(B端);滑片向右移→A到滑片的电阻丝变长→电阻变大。
答案:B;变大
【设计意图】1.实物+实验:通过观察结构和操作实验,让学生掌握滑动变阻器的原理和使用,突破“接线规范”“滑片影响”的难点;
2.例题巩固:聚焦滑动变阻器的核心考点(最大阻值位置、滑片影响),即时检验学习效果。
1.观察滑动变阻器:画出结构示意图,标注接线柱和铭牌含义;
2.分组实验:按规则接线,移动滑片,记录电流和亮度变化,讨论“滑片移动的影响”;
3.完成例题2,同桌互查,错误者用滑动变阻器实物演示纠正。
【例题1】(电阻概念与单位)一根镍铬合金丝的电阻为10Ω,若将其拉长为原来的2倍(体积不变),横截面积变为原来的1/2,求此时的电阻,并说明理由。
【解析】1.影响因素分析:材料不变(镍铬),长度变为2倍(电阻变大2倍),横截面积变为1/2(电阻变大2倍);
2.计算:原电阻R=10Ω,变化后R'=10Ω×2×2=40Ω;
答:此时电阻为40Ω,因为同种材料的导体,电阻与长度成正比、与横截面积成反比,长度加倍且横截面积减半,电阻变为原来的4倍。
【例题2】(滑动变阻器的使用)如图所示,滑动变阻器接B、C接线柱,串联在电路中。闭合开关后,要使灯泡变亮,滑片P应向哪个方向移动?并分析电路中电阻、电流的变化。
【解析】1.接线分析:接B、C时,接入电路的是B到滑片的电阻丝;
2.滑片影响:要使灯泡变亮→电流变大→电阻变小→接入的电阻丝变短;-滑片应向B端移动(B到滑片的电阻丝变短);
答:滑片应向B端移动。移动后,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据“电流与电阻成反比”,电流变大,灯泡变亮。
【例题3】(影响电阻的因素实验)某同学探究“电阻与横截面积的关系”,选择的器材有:电源、开关、电流表、灯泡、长度相同的镍铬丝(0.5mm2、0.7mm2)。实验中发现,接0.7mm2镍铬丝时电流表示数比0.5mm2的大,请分析该现象并得出结论。
【解析】1.实验控制:材料(镍铬)、长度相同,变量为横截面积;
2.现象分析:电流大→电阻小,0.7mm2(粗)的电流大→电阻小;
答:该现象说明,材料、长度相同时,导体横截面积越大,对电流的阻碍作用越小(电阻越小);
结论:同种材料、长度相同的导体,电阻与横截面积成反比(横截面积越大,电阻越小)。
【设计意图】1.例题1:强化“长度、横截面积对电阻的定量影响”,突破“比例关系”的难点;
2.例题2:巩固滑动变阻器的“接线-滑片-电阻-电流”逻辑链,培养综合分析能力;
3.例题3:回归实验本质,强化控制变量法的应用,落实“从现象到结论”的探究思维。
1.例题1:-独立分析“长度、横截面积对电阻的影响”,画图辅助理解(原丝与拉长丝的长度、粗细对比);-小组互查:对“未考虑横截面积影响”的同学,用“水管越粗,水流阻碍越小”类比;2.例题2:结合滑动变阻器实物,模拟“接B、C时滑片移动”,观察电阻丝长度变化;拓展思考:“若接A、D,要使灯变亮,滑片应向哪端移动?”(A端);3.例题3:回顾控制变量法实验,分析“电流差异”与“电阻差异”的关联;-补充实验:若换用康铜丝(0.5mm2),电流会比镍铬丝(0.5mm2)大,说明什么?(材料影响电阻)。
课
后
练
习
题组A 基础过关练
1.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】A.同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,接入的电阻不变,故A不合题意;
B.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度减小,接入电路中的电阻变小,故B符合题意.
C.同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,接入的电阻不变,故C不合题意;
D.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度增大,接入电路中的电阻变大,故D不合题意。
故选B。
2.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【解析】解:影响导体电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积、材料和温度决定;在相同条件下,长度越长电阻大;在相同条件下,横截面积大电阻小;故AB错误,D正确;C、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;与导体两端电压和通过的电流无关;故C错误。故选D。
点睛:导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;还受温度的影响;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
3.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化.当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意知道,当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
由A图知道,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,所以,电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,故A不符合要求;
由B图知道,变阻器下部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压特点知道,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求;
由C图知道,变阻器上部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路的分压特点知道,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;
由D图知道,变阻器下部分与灯泡并联,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
4.如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡_________ (选填“会”或“不会”)发光。
【答案】 铅笔芯接入电路的长度 不会
【解析】[1]当B夹子左右移动时,铅笔芯接入电路的长度变长,电阻变大,小灯泡亮度变暗。
[2]若将铅笔芯换成塑料吸管,塑料吸管时绝缘体,绝缘体不导电,因此小灯泡不会发光。
题组B 能力提升练
1.如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻小,电流小
C.AB段电阻一定大,电流与BC段相等
D.BC段电阻可能大,电流与AB段相等
【答案】D
【解析】导体AB和BC串联后接入电路中,根据串联电路电流规律可知,通过导体AB和BC的电流相同;因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,由题干,导体AB和BC长度相同,而材料、横截面积不同,温度未知,则导体AB和BC段电阻大小无法确定。故ABC错误,D正确。
故选D。
2.嫦娥五号探测器带回1731g月壤,“可上九天揽月”的梦想变成了现实,与在月球上相比,带回的月壤样品质量__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。通常情况下,玻璃杯、塑料瓶、不锈钢勺、陶瓷碗等物品中,__________是导体。
【答案】 不变 不锈钢勺
【解析】[1]质量不随物体的位置改变而改变,从月球带回的1731克月壤样品,到达地球表面时其质量将会不变。
[2]通常情况下,玻璃杯、塑料瓶、陶瓷碗是绝缘体,不锈钢勺是导体。
3.图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
【答案】 小 电压表 定值电阻
【解析】[1]如图所示,当金属片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小,R接入电路的阻值变小。
[2][3]当没有外力作用于握力计时,滑片P应位于滑动变阻器的左端,此时若c、d间接入电流表,会导致电源短路,这是不允许的。c、d间更不能接入电压表,这样电压表就串联在电路中了,相当于断路。所以c、d间只能接入定值电阻,当滑片P滑到左端时,定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入电流表,否则滑动变阻器会发生短路现象,则a、b间只能接入电压表。当握力增大时,滑片P右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的总电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
4.如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同, b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 _______ 法;
(2)选用 _______ 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 _______ 有关;
(4)选用 _______ 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
【答案】 转换 b、c 材料 b、d
【解析】(1)[1]该实验中,通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,应用了转换法。
(2)[2]由题意可知,导线b、c的粗细、材料均相同、长度不同,故可以探究的电阻大小与长度的关系。
(3)[3]由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关。
(4)[4]要探究电阻大小跟导体的横截面积有关,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。
题组C 培优拔尖练
1.如图甲所示,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到 _____ 端(选填“a”或“b”);闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表A的示数如乙图所示,通过灯L的电流为 ___ A.
【答案】 b 0.3
【解析】[1][2]闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到接入电路阻值最大处,根据电路图滑动变阻器的滑片P应滑到b端接入电路阻值最大.电流表A的示数如乙图所示,电流表使用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过灯L的电流为0.3A。
2.小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1)小刚在连接实验电路之前,应该首先将开关______;
(2)请你用笔画线代替导线,帮小刚连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大______;
(3)小刚连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想:是不是电路中某处发生了断路?此时,小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是:______,观察小灯泡是否发光;
(4)小强认为在电路中连入一只电流表,观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断,电流表可以串联在这个电路中的 ______。
A.电源和开关之间 B.开关和小灯泡之间
C.小灯泡和滑动变阻器之间 D.滑动变阻器和电源之间
【答案】 断开 向右移动滑片 ABCD
【解析】(1)[1]在连接电路前,开关应处于断开状态。
(2)[2]题目所进行的探究是用滑动变阻器来调节小灯泡的亮暗程度,那么变阻器应串联在电路中,而变阻器的接线柱应是一上一下的接法。电路中,滑片置于变阻器的最左端,为了让变阻器接入电路的阻值最大,下面的接线柱应接在右端,电路连接如下:
(3)[3]闭合开关,小灯泡不亮,可能是变阻器接入电路的阻值太大,造成电路中的电流太小,那么可向右调节滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,观察小灯泡是否发光。
(4)[4]实验所用电路是串联电路,则电流处处相等,那么可将电流表接入电路的ABCD任何一处。
板
书
设
计
14.1 电阻
一、导体的电阻
1.定义:导体对电流的阻碍作用,符号R;
2.单位:主单位:欧姆(Ω);换算:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
3.本质:导体本身的性质,与电压、电流无关。
二、影响电阻的因素(控制变量法)
材料
不同材料电阻不同
长度
越长,电阻越大
横截面积
越粗,电阻越小
温度
多数金属随温度升高而增大
三、电阻器
1.定值电阻:电阻固定,符号“▭”;
2.滑动变阻器
结构:电阻丝、金属杆、滑片、4个接线柱(A、B、C、D);
原理:改变接入电路的电阻丝长度;
使用:①串联;②一上一下接线;③闭合开关前滑片在最大阻值处;
铭牌:如“50Ω1.5A”(最大阻值/允许最大电流)。
课
堂
小
结
作业布置
1.完成课后练习题,核对答案并订正错误;
2.创新性作业
(1)家庭实践:①观察家中电器的电阻相关部件(如台灯的调光旋钮——电位器),记录其作用,思考“如何通过旋钮改变亮度”;②用“类比法”向家人解释“电阻是什么”(如用“水管中的石子阻碍水流”类比“导体中的电阻阻碍电流”);
(2)实验拓展:①用滑动变阻器设计“可调光台灯”电路,画出电路图,标注滑动变阻器的接线柱和滑片移动方向对亮度的影响;②小组合作,探究“铅笔芯(石墨)的电阻与长度的关系”(用不同长度的铅笔芯接入电路,记录电流),撰写150字实验报告;
(3)资料调研:查阅“欧姆的科学贡献”,了解其发现欧姆定律的过程,撰写100字短文,下次课分享。
【设计意图】1.分层作业:基础练习巩固核心知识,创新性作业兼顾家庭实践(联系生活)、实验拓展(深化探究)、文化调研(科学史),培养多维度能力;
2.生活关联:通过观察电位器、设计台灯电路,让学生体会“电阻知识的实用价值”,落实“科学态度与责任”目标。
教学反思
1.成功之处
用“导线选材”的生活问题导入,有效激发学生兴趣;通过三次实验(对比阻碍作用、探究影响因素、滑动变阻器操作),让学生亲历“探究→规律→应用”过程,科学探究能力得到提升;
用“转换法”(电流、亮度判断电阻)和“控制变量法”突破抽象难点,随堂测试中“电阻概念”“滑动变阻器接线”正确率达88%;
结合实物演示滑动变阻器的错误接线,学生能快速识别“两下”“两上”的问题,强化了使用规范。。
2.不足
部分学生对“电阻与长度、横截面积的定量关系”理解不深,课后练习第9题错误率较高(约30%),需补充“比例关系”的推导;
滑动变阻器的“滑片移动→电阻丝长度变化”的空间想象能力不足,少数学生仍无法判断滑片移动方向对电阻的影响;-对“温度影响电阻”的演示实验时间不足,学生对“例外情况(如石墨)”的认知较浅。
3.改进方向
下次课开头用5分钟补充“电阻与长度、横截面积的比例关系”推导,结合数学公式强化理解;
制作滑动变阻器的“电阻丝长度变化”动画,直观展示滑片移动的影响,突破空间想象难点;
增加“石墨电阻随温度变化”的对比实验,让学生全面认识温度对电阻的影响,避免“所有导体电阻都随温度升高而增大”的误区。
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