初中第3节 电阻教学设计

主要教学过程

教学环节及内容

教师活动

学生活动

一、激趣导入

【情境创设】播放视频。

李元芳跑遍了所有五金店，只买到了“铜导线”和“铝导线”，就是买不到便宜的“铁导线”。为什么买不到“铁导线”呢？

元芳，你怎么看？    大人，此事必有蹊跷！

【提出问题】

大多数导线都是用什么材料做的？铁又多又便宜，为什么不用铁来做导线呢?同学们，你们怎么看?

【引入新课】

同学们的说法是否正确呢？通过对《第三节 电阻》的探究，我们会找到答案。

有兴趣的观看。

交流热议。

学生竞相回答：

导线多数是铜和铝做的，铁

的电阻大。

此类回答虽不严密，也不急于纠正，待了解电阻后再做纠正。

（设计意图：联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。）

二、探究新知

1.认识电阻

（1）概念建立

（2）电阻器

【问题过渡】

这里有两根长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入同一电路，闭合开关，小灯泡的亮度会相同吗？

【实验演示1】

把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。

【实验电路】

【实验演示2】

在上述实验中，接入电流表，观察电流表的示数变化，并继续观察小灯泡的亮度。

【实验电路】

【提出问题】

在相同的电压下，通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大，为什么会有这种差别呢？

【实验结论】

导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。

【引导自学】带着问题学生自主学习教材P63—64电阻板块。

【问题驱动】

1.物理学中用电阻来表示            。导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻就     。电阻通常用字母        表示。

2.电阻的单位是       ，简称       ，符号是     。比较大的单位有      、     ，它们的换算关系是:

1KΩ=       Ω,1MΩ=       Ω。

3.小灯泡的灯丝电阻约为       ；日常用的电炉丝的电阻约为      ；实验室用的1m长的铜导线，电阻约        。

4.具有一定电阻的原件叫       。电阻在电路图中的符号是      。

【拓展说明】

导线的电阻是很小的，一般忽略不计，R=0Ω；

电流表的电阻是很小的，与导线接近；

电压表的电阻是很大的。

【走向社会】多媒体展示常用的电阻器。

【想想议议】

在李元芳与大人的对话中提到，买不到“铁导线”，同学们想一想，为什么不用铁来做导线呢？

 【反馈练习】

1.有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？

2.24000Ω=          KΩ=          MΩ。

思考、交流、讨论

回答预设：

不同。

学生观察实验现象：

接不同的导体，小灯泡的亮度发生了变化。

学生观察实验现象：

把铜丝接入电路时，电流表的示数较大，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，电流表的示数较小，小灯泡较暗。 　　

学生思考交流后发表见解：

导体对电流有阻碍作用，在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。

学生自学后回答：

1.导体对电流阻碍作用的大小；越大；R。

2.欧姆；欧；Ω；KΩ；MΩ；103；106。

3.几欧到十几欧；几欧；百分之几欧。

4.电阻器；电阻； 。

学生观看图片，了解常见的电阻器。

学生思考讨论后回答：

同样规格的铁导线电阻比铜线的要高6倍左右，所以一般不用“铁导线”。

（设计意图：通过实验增加感性认识，步步设疑，引导学生结合自学，从而完成电阻概念的建立。）

学生独立完成练习后展示答案：

1. B导体的电阻大。

2. 24；2.4×10-2。

2.影响电阻大小的因素

（1）提出问题

（2）猜想假设

（3）设计实验

（4）进行实验

（5）得出结论

（6）电阻与温度

【问题过渡】

在前面的实验中，铜丝和镍镉合金丝是用不同材料制成的，虽然长度和横街面积相同，但电阻不同，这说明什么呢？

【启发诱导】

观察图片，图中铜线和铝线的电阻不同，是两段导线在什么方面存在差异造成的呢？

【顺势追问】

在材料一定的情况下，电阻还与什么因素有关呢？

【猜想假设】

教师引导学生对猜想的因素进行筛选。

铜丝与铁丝的颜色不同，是由它们的材料不同引起的，因此可以忽略颜色，保留材料。其他因素又怎样筛选呢？

猜想：导体的电阻是由导体的长度、横截面积、材料决定的。

【设计实验】

(一)实验方法

1.探究过程中涉及到多个因素时,应采用什么探究方法?

2.电压相同时，通过比较什么来确定电阻的大小?

(二)设计电路

选两组同学设计的电路图进行展示。

1.探究电阻与导体材料的关系，需要控制不变的量是    、    ，改变的量是        。

2.探究电阻与导体长度的关系，需要控制不变的量是        、        ，改变的量是         。

3.探究电阻与横截面积的关系，需要控制不变的量是    、    ，改变的量是        。

【进行实验】

教师引导学生连接电路，分别探究电阻与材料、长度、横截面积的关系，把数据记录在表格中。

表一

表二

表三

【视频展示】

实验结论1：导体的电阻与材料有关。长度、横截面积相同，镍铬合金比锰铜合金的电阻大。

实验结论2：导体的电阻与长度有关。材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大。

实验结论3：导体的电阻与横截面积关。材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小。

【小资料】

在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大，导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱。

【问题过渡】

除了以上导体自身因素外，你认为电阻还与哪些外界因素有关？

【启发诱导】

家用电灯泡经常是在刚开灯时因电流大而烧坏，灯丝烧热后却很少损坏，这是为什么？

（四）探究电阻与温度的关系

各小组把事先准备好的灯丝接入电路，闭合开关后，用打火机对灯丝加热，观察灯泡的亮度及电流表的示数变化。

【提出问题】

通过实验现象，你能得出什么结论？

【顺势追问】

这能说明所有导体的电阻都会在温度升高时变大吗？

实验结论4：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小。

注意：在初中阶段，若无特殊说明，皆不考虑电阻值随温度变化的情况。

【归纳总结】

导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关；同种导体的长度越长、横截面积越小，其电阻值越大。电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻越大。

所以，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。对于定值电阻 ，其阻值与外加电压和通过的电流没有关系。

【反馈练习】

1．一个导体接在3伏的电源上，电阻大小为10欧，若从电路中取下这个导体，导体的电阻值为_______欧。

2．一段导体被均匀拉长后，它的电阻将    ，这是因为其他条件不变时     变大，且        变小的原故。

学生思考回答：

电阻大小与导体的材料有关。

学生在教师的启发下猜想假设。

猜想预设：

长度、颜色、材料、粗细（横截面积）、硬度、体积、质量。

学生思考交流后进行筛选：

1.硬度也与材料有关，保留了材料，可将硬度也忽略。

2.质量是由材料和体积决定的，保留材料和体积，可忽略质量。

3.长度和横截面积又决定着体积的大小，保留长度和横截面积，可忽略体积。

学生思考讨论回答:

1.控制变量法。

2.比较电流表的示数。

学生根据实验方案设计电路图：

学生思考后回答：

1.长度、横截面积，材料。

2.材料、横截面积，长度

3.材料、长度，横截面积。

按照电路图连接实物电路，把实验数据记录到表格中。

学生分析数据，思考后总结实验结论。

学生思考、讨论、猜想。

学生思考后回答：

灯丝电阻受温度影响。

学生动手操作并观察现象：

随着温度的升高，灯的亮度变暗，电流表的示数变小。

学生思考后回答：

导体电阻受温度影响，温度越高，电阻越大。

不能。

（设计意图：通过分组实验体会用控制变量法探究电阻，突破难点。）

学生完成反馈练习回答：

1. 10

2.变大；长度；电阻。

3.半导体、超导现象

（1）半导体

（2）超导现象

【引导自学】

引导学生自学P66科学世界半导体和超导现象。

【问题驱动】

1.什么是半导体?

2.半导体有哪些应用？

【展示课件】播放超导现象。

某些材料在超低温的情况下电阻突然减小到零，这种现象称为超导现象。

具有超导性质的物体称为超导体。

阅读教材、思考、交流。

回答预设：

1.像硅、锗，导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体。

2.半导体材料可以制作二极管、三极管、集成电路。

观看、了解。

（设计意图：了解科技前沿，开拓眼界，培养物理兴趣。）

三、课堂小结

回顾本节课“你学到了什么？”

学生讨论发言，梳理本节知识要点，见附件1。

四、课堂检测

教师巡视、讲评。

完成同步训练见附件2。

五、布置作业

动手动脑学物理1、2、5。

课后完成