資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 初中物理 年級 九年級 學期 秋季
課題 電阻
教科書 書 名：蘇科版教材出版社：江蘇鳳凰科學出版社
教學目標
通過實驗嘗試改變電路中電流的大小，從中認識導體能夠導電同時又對電流有阻礙作用，了解什么是電阻，通過實驗探究影響金屬導體電阻的因素，知道電阻的常用單位及其換算關系。初步了解導體、絕緣體、半導體、超導體的電學特征，了解半導體、超導體的應用對人類生活和社會發展的影響。能認識電阻是導體本身的屬性，初步體會“控制變量法”研究物理問題的思路，提高依據物理事實分析、歸納問題的能力。進一步培養實事求是和不畏艱難的科學精神，體會物理知識本身多樣統一美的美學特征。
教學重難點
教學重點：理解并掌握導體電阻大小與材料、長度、橫截面積等因素有關。
教學難點：利用控制變量法，設計實驗探究電阻大小的影響因素。
教學過程
【引入】用導電橡皮泥進行實驗，利用發光二極管的亮度不同，聯系生活實際中的寫字燈和電腦屏幕等，引出今天的主題。 【活動一】改變電路中電路的大小將干電池、小燈泡、開關、電流表按照如圖所示的電路圖連接。閉合開關，燈泡發光。請想一想，可以用哪些方法來改變電路中燈泡的亮暗呢？ 回顧前面的學習，我們將燈泡比喻成水輪機，水流過水輪機，水輪機轉動；電流流過燈泡，燈泡會發光。水流大，水輪機轉的快，電流大，燈泡就更亮。所以要想改變燈泡亮暗的本質是改變通過燈泡的電流。請同學們嘗試改變電路中電流的大小，說說你的方法。同學們使用了不同的方法。方法一：第一位同學改變了電池的數量，本質是改變了電壓。還發現，電壓越小，電流越小，燈泡越暗。這是同學們在日常生活中最易想到的方法，也為后面的歐姆定律鋪設基礎。方法二：接入導體。通過接入前后的亮度對比和接入不同的導體亮度對比，發現導體在導電的同時，對電流還有一種作用，這種作用阻礙了電流的流動。而接入不同的導體，燈泡的亮暗程度不同，電流表的示數不同，說明阻礙電流流動的程度不同。這種阻礙作用物理上用電阻來表示，對電流的阻礙作用越大，電阻就越大。電阻定義：導體對電流的阻礙作用，對電流的阻礙作用越大，電阻越大。大小：【活動二】探究影響導體電阻大小的因素猜一猜，影響導體電阻大小的因素可能有哪些？學生根據導線橡皮泥實驗中的長度不同和粗細不同，容易猜想與長度和橫截面積有關。學生根據接入不同導體可能會聯想到與材料種類有關。列舉出導體電阻大小與長度、橫截面積和材料種類可能有關？思考：如何通過實驗比較導體電阻的大小？方案一：分析：若電阻大小接近，燈泡亮度接近，人眼可能無法辨別。方案二：分析：若電阻過小，容易造成電流過大，電源和電流表容易損壞。方案三： 分析：既能保護電路，也能準確反映電阻大小。設計實驗：在該電路圖的基礎上，你能否設計一個實驗來驗證導體的電阻與材料是否有關？通過實物展示，提出除了改變導體的材料，還應控制導體的長度、橫截面積都相同，才能進行驗證。物理學中，一個物理量往往和多個因素有關，要研究這個物理量和其中一個因素的關系，應該只改變該因素，控制其他因素相同，依次進行實驗研究，這種研究問題的方法，叫“控制變量法”。（1）探究電阻與材料的關系接入導體材料長度橫截面積電流大小燈泡亮度電阻大小B鎳鉻絲30cm0.4mm2D康銅絲30cm0.4mm2E鐵鉻絲30cm0.4mm2觀看實驗，記錄實驗數據至表格中，得到結論：當長度、橫截面積相同時，導體的材料不同，電阻大小不同。（2）探究電阻與長度的關系接入導體材料長度橫截面積電流大小燈泡亮度電阻大小A鎳鉻絲30cm0.4mm2A鎳鉻絲15cm0.4mm2A鎳鉻絲5cm0.4mm2觀看實驗，記錄實驗數據至表格中，得到結論：當材料種類、橫截面積相同時，導體的長度越長，電阻越大。解釋現象：（3）探究電阻與橫截面積的關系接入導體材料長度橫截面積電流大小燈泡亮度電阻大小A鎳鉻絲30cm0.2mm2B鎳鉻絲30cm0.4mm2C鎳鉻絲30cm0.6mm2觀看實驗，記錄實驗數據至表格中，得到結論：當材料種類、長度相同時，導體的橫截面積越大，電阻越小。解釋現象：大量實驗表明，電阻的大小與導體的長度、橫截面積和材料種類有關。單位：國際單位：歐姆，簡稱歐，符號為Ω。常用單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ），換算關系為1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω驗證電阻大小與溫度的關系。觀察表格中的實際數據，提出電阻大小可能與溫度有關。利用燈泡中的燈絲進行驗證。發現隨著溫度升高，燈泡變暗，說明燈絲電阻變大，可見電阻大小還與溫度有關。對于大多數金屬導體來說，溫度越高，電阻越大。反之，溫度越低，電阻越小。試猜想，如果溫度降到足夠的低，電阻會變成多少呢？1911年，荷蘭物理學家昂內斯發現，當水銀的溫度降到-269℃時，其電阻會完全消失，這種現象叫做“超導現象”，人們把具有這種現象的物質叫做超導體。二、物體的導電性能1.導體和絕緣體利用神奇的小燈泡，兩個接線柱分別為底座和螺紋。利用直接用手連接兩個接線柱和橡膠手套連接兩個接線柱的燈泡亮暗現象對比，引出導體和絕緣體的定義，并利用神奇燈泡將常見的生活物品根據導電性能進行分類。結合課本89頁的讀一讀，了解常見的導體和絕緣體。導體：金屬、石墨、人體、大地、酸、堿、鹽的水溶液等。絕緣體：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油、純水等。2.導體和絕緣體沒有絕對的界限將燈頭中的燈絲剪掉，連入電路，仔細觀察實驗。發現玻璃在常溫狀態下是絕緣體，在熔融狀態下使導體，說明導體和絕緣體之間沒有絕對的界限。3.半導體導電性能介于導體和絕緣體之間的物質，如硅、鍺等，叫做半導體。經過特殊處理后可以制成二極管、三極管、集成電路，是電子設備的重要元件。請同學們課后查閱相關資料，了解半導體材料的發展及對社會的影響，感受科學給人類社會帶來的巨大改變。

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