14.1 电阻（教学课件）物理新教材苏科版九年级上册

物理九年级上册 •苏科版 第14章 欧姆定律 第1节 电阻 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，符号R，单位欧姆（Ω）。知道电阻是导体本身的一种属性，与电压、电流无关。知道导体和绝缘体，初步了解半导体和超导体。。 02 科学思维 通过“水管中水流阻力”类比导体对电流的阻碍作用，建构电阻的物理模型。通过实验对比不同导体对电流的阻碍作用，培养对比归纳和演绎分析的思维。 03 科学探究 经历探究影响导体电阻大小因素的实验过程，学会运用控制变量法设计实验方案，通过电流表示数变化反映电阻大小，培养获取、处理信息和归纳论证的能力。 04 科学态度与责任 在实验中养成严谨务实、实事求是的科学态度。了解超导现象及其应用前景，体会物理知识对社会发展的推动作用。 教学重难点 教学难点 教学重点 1.电阻概念的建立：通过“活动14.1”实验，认识导体导电的同时对电流有阻碍作用，理解电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。 2.电阻的单位及换算：国际单位欧姆（Ω），常用单位千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），掌握换算关系（1kΩ=10³Ω，1MΩ=10⁶Ω）。 3.探究影响导体电阻大小的因素：通过实验探究得出导体电阻与材料、长度、横截面积的关系，知道电阻还受温度影响。 4.电阻是导体本身的属性：知道导体的电阻由自身条件决定，与导体是否接入电路、两端电压及通过的电流无关。 1.电阻概念的抽象理解：学生难以直接感知电阻，需借助“水管中水流阻力”的类比，建立“导体对电流的阻碍作用”的物理模型，突破理解障碍。 2.控制变量法的实验设计与应用：探究电阻与多个因素的关系时，需引导学生明确自变量、因变量和控制变量，设计对比实验方案，通过电流表示数变化间接反映电阻大小（转换法）。 3.“电阻是导体本身属性”的观念建立：约65%的学生存在“电阻由电压或电流决定”的前概念误区，需要通过实验和逻辑推理，反驳错误前概念，建立稳定科学观念。 4.导体与绝缘体之间没有绝对界限：通过玻璃加热导电等实验，理解条件改变时导体和绝缘体可以相互转化。 课堂引入 导线多是用铜或铝做的，特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体，既多又便宜，为什么很少用它来做导线呢？ 情景引入 知识点1 电阻 改变电路中电流大小的方法： 1、电路中有稳定电流的条件：①有电源（提供电压）；②有闭合的电路。 2、而要改变电路中的电流大小有两种方法： ①更换电源（改变电路两端的电压）； ②更换电路中的用电器，这是因为导体对于电流存在阻碍作用，而不同的导体对于电流的阻碍作用不同，在物理学中，用电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。 知识点1：电阻 概念及物理意义： 1、物理学中，为了更准确具体的描述物体的导电性，常用电阻来定量描述导体对电流阻碍作用的大小，电阻用字母R表示。 2、电阻的单位：电阻的国际单位是欧姆（纪念德国物理学家欧姆），简称欧，符号为Ω，常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ） 3、单位换算：1kΩ=103Ω；1MΩ=103kΩ=106Ω. 知识点1：电阻 （1）电路中的电流由电压和电阻共同决定，实际判断需控制变量； （2）电阻是表示对电流阻碍能力的物理量，在相同的电压下，电阻越大的电路电流越小，电阻越小的电路电流越大； （3）电阻是导体本身的性质，由导体本身决定，与它是否接入电路，是否存在电压，是否有电流等因素无关。 知识点1：电阻 对于电阻的理解 例2：人体的安全电压为 ，智能手机待机时的电流为15~50 （填电流单位），实验室常用的电压表其内阻通常为5~10 （填电阻单位）。 典例分析 例1：下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是（ ） A．电压是电路中形成电流的原因 B．电路中只要有电压就一定有电流 C．电路中电流小是因为电阻大 D．某导体电阻随通过电流的增大而减小 A 不高于 36V mA kΩ 典例分析 例3：下列关于电阻的说法正确的是（ ） A．当导体中无电流通过时，导体就无电阻 B．通过导体的电流越小，导体的电阻越大 C．导体两端的电压越大，导体的电阻越大 D．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大 D 知识点2 影响导体电阻大小的因素 影响带电阻的大小因素 知识点2：影响电阻的大小因素 知识点2：影响电阻的大小因素 （1）转化法：电阻的大小无法直接测量，在使用相同的电源（电源电压不变）的前提下，电阻越大，电流越小，灯泡的亮度越低，反之电阻越小，电流越大，灯泡亮度越高，通过电流表示数与灯泡亮度间接反映电阻大小； （2）控制变量法：电阻大小与多个影响因素有关，在实验探究过程中，为了弄清每一个因素的具体影响，我们采取“只改变一个因素，而保持其他因素不变”的方法进行实验研究，实验中保证单一变量，即可探究电阻与它的关系。 实验方法 影响电阻大小的因素 大量实验结果表明，电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体，长度越长。横截面积越小的电阻越大。 知识点2：影响电阻的大小因素 ★特别提醒 1、记忆时可想象自己是电流，路程越长，路径越窄时行走越困难，即电阻越大； 2、电阻的大小还与导体的温度有关，但不同材料的导体电阻大小随温度变化的规律不同，一般金属材料的电阻会随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高反而减小。 典例分析 例4：一块合金导体长（前后）∶宽（左右）∶高（上下）＝9∶3∶1，将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间，灯泡L均发光，则（ ） B A．上下接入时，灯泡亮度最暗 B．上下接入时，灯泡亮度最亮 C．左右接入时，灯泡亮度最暗 D．前后接入时，灯泡亮度最亮 典例分析 例5：如图所示是小刘自制的调光灯，把一根导线固定在铅笔芯最左端，然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动，此过程中灯泡的亮度______，说明导体的电阻大小与导体的______有关。 变亮 长度 知识点3 物质的导电性能 导体和绝缘体: 导电性能是物质的一种属性，不同材料的导电性能不同。物理学中，将对电流阻碍作用较小，容易导电的物体叫作导体；对电流阻碍作用较大，不容易导电的物体叫作绝缘体。 知识点3：物质的导电性能 知识点2：物质的导电性能 ★特别提醒 导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，原来不导电的物体，当条件改变时，也有可能变成导体。例如，常态下的玻璃是绝缘体，但玻璃加热到熔融状态，就变成导体了。导体和绝缘体的区别不是能不能导电，而是容不容易导电。 典例分析 例5：关于一些电学基础知识，下列说法正确的是（ ） A．电路中的电流是由电荷的定向移动形成的 B．绝缘体不能导电，是因为绝缘体中没有电荷 C．通过导体的电流越大，导体的电阻就越大 D．只有当电路闭合时电源两端才有电压 A 典例分析 例6：关于导体和绝缘体的描述，下列说法正确的是（ ） A．良好的绝缘体在一定条件下也可能变成导体 B．金属能够导电是因为金属内部的电子都能自由移动 C．能够导电的物体叫导体，不能够导电的物体叫绝缘体 D．绝缘体不能导电是因为绝缘体内部没有电子 A 知识点4 半导体与超导 半导体: 导电性能介于导体和绝缘体之间的物质叫半导体，常见的半导体材料是锗和硅。半导体经特殊处理后，可制成二极管、三极管等，有些半导体有特殊的光电特性，能在一定条件下释放光能，利用这些特性，制成了热敏、光敏、力敏电阻等传感元件以及发光二极管。 知识点3：半导体与超导 超导: 超导现象是指某些物质在冷却到特定极低温度（称为“临界温度”）以下时，表现出两种神奇的特性： （1）零电阻：其直流电阻突然降为零，在传输电能的过程中可以做到无损耗，电路中也不会有热量产生； （2）完全抗磁性：内部会排斥所有磁场，产生“磁悬浮”效应。 目前超导现象的主要挑战在于，它通常需要极低的温度才能实现。目前科学家们正在努力寻找和研制在更高温度（甚至室温）下工作的超导材料。 知识点3：半导体与超导 知识点2：物质的导电性能 ★特别提醒 二极管具有单向导电性，当电流从正极（长脚）流入时，二极管相当于一个普通用电器；当电流从负极（短脚）流入时，二极管相当于断路。 典例分析 例7：某实验小组为探究原电池的工作原理，设计了如图简易原电池装置，其中金属铜和锌为电极。当LED灯发光时，溶液中的：SO42- 移向锌极，则金属 为该原电池的正极，制作LED灯的材料是 （填“导体”、“半导体”或“超导体”）。 铜 半导体 典例分析 例8：除了导体和绝缘体外，半导体材料与我们的生活也息息相关，超导体的应用前景也十分开阔，下列说法不正确的是（ ） A．常见的金属导线都是导体 B．超导体的电阻为零，可以用来制作输送电能的导线 C．通常情况下，塑料和玻璃是绝缘体 D．半导体的导电性能比导体的强 D 典例分析 例8：如图所示，甲是发光二极管，具有单向导电性，它是利用____________（以下两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；某些材料在特定温度下，电阻接近于零，这种材料在物理学中称之为____________；如图乙所示，某手机移动电源（俗称充电宝）通过电源线为手机充电时，电源线中的自由电子定向移动的方向是___________________________。（选填“从充电宝到手机”或“从手机到充电宝”。） 半导体 超导体 从手机到充电宝 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1．如图所示的电路元件是（ ） A A．电阻 B．电池 C．开关 D．导线 课堂练习 探究新知 2.关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ） A．当电压为0时，电阻也为0 B．通过导体的电流越小，导体的电阻越大 C．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比 D．电压是产生电流的原因，所以电路中有电流一定有电压 D 课堂练习 探究新知 3．如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，将线路板上的金属丝分别接入电路（S表示金属丝的横截面积，A、B、C的长度相同）。下列说法错误的是（ ） C A．该实验在探究过程中使用了控制变量法 B．实验时可以用电流表替代小灯泡来完成实验 C．灯泡越亮，表明接入电路中的金属丝的电阻越大 D．选择金属丝A和B可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 课堂练习 探究新知 4．如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为1:1: 2。横截面积之比为2:1:1，根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（ ） C A.Ra＞Rb＞Rc B.Rb＞Rc＞Ra C.Rc＞Rb＞Ra D.Rc＞Ra＞Rb 课堂练习 探究新知 5．如图所示，在研究“同一种物质的导电性能是否一成不变”的实验中，用酒精灯给灯丝已断的灯泡玻璃芯柱加热。在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，还可以观察到二极管由不发光到发光，说明玻璃由绝缘体变成了________，这个实验现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限。 导体 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我检测” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $