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2019-2020年九年級物理全冊 第16章 電壓 電阻 第3節(jié) 電阻教案 （新版）新人教版 【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能 1．認(rèn)識電阻的概念、知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 2．能畫出電阻在電路中的符號，知道電阻的單位及單位換算。 3．能在實驗研究的基礎(chǔ)上理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)。 過程與方法 1．體會用控制變量法探究電阻與那些因素有關(guān)，積極動手進(jìn)行實驗。 2．通過實驗，養(yǎng)成學(xué)生初步的觀察、實驗?zāi)芰?，初步的分析、概括能力以及?yīng)用物理知識解決實際問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀 1．通過實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)，的興趣。 2．在學(xué)習(xí)知識與技能的同時，體驗科學(xué)探究的樂趣和方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。 3．在同學(xué)們共同的探究活動中養(yǎng)成同學(xué)之間的協(xié)作意識。 【教學(xué)重點】 1.電阻概念的建立。 2.決定電阻大小的因素 【教學(xué)難點】 探究決定電阻大小的因素。 【教學(xué)準(zhǔn)備】 教師準(zhǔn)備：自制多媒體課件、干電池2節(jié)（1.5V）、電流表1塊、小燈泡（2.5V）1個、開關(guān)1個、鉛筆芯、銅導(dǎo)線、鎳鎘合金線。 學(xué)生分組：電流表1塊、小燈泡一個、金屬絲、各種導(dǎo)體、酒精燈、電阻絲、導(dǎo)線、開關(guān)。 【教學(xué)過程】 主要教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 一、激趣導(dǎo)入 【情境創(chuàng)設(shè)】播放視頻。 李元芳跑遍了所有五金店，只買到了“銅導(dǎo)線”和“鋁導(dǎo)線”，就是買不到便宜的“鐵導(dǎo)線”。為什么買不到“鐵導(dǎo)線”呢？ 元芳，你怎么看？ 大人，此事必有蹊蹺！ 【提出問題】 大多數(shù)導(dǎo)線都是用什么材料做的？鐵又多又便宜，為什么不用鐵來做導(dǎo)線呢?同學(xué)們，你們怎么看? 【引入新課】 同學(xué)們的說法是否正確呢？通過對《第三節(jié) 電阻》的探究，我們會找到答案。 有興趣的觀看。 交流熱議。 學(xué)生競相回答： 導(dǎo)線多數(shù)是銅和鋁做的，鐵 的電阻大。 此類回答雖不嚴(yán)密，也不急于糾正，待了解電阻后再做糾正。 （設(shè)計意圖：聯(lián)系實際,設(shè)置疑問,創(chuàng)設(shè)物理情境,激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生認(rèn)真觀察、思考。） 二、探究新知 1.認(rèn)識電阻 （1）概念建立 （2）電阻器 【問題過渡】 這里有兩根長短、粗細(xì)相同的銅絲和鎳鉻合金絲分別接入同一電路，閉合開關(guān)，小燈泡的亮度會相同嗎？ 【實驗演示1】 把長短、粗細(xì)相同的銅絲和鎳鉻合金絲分別接入電路，閉合開關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度。 【實驗電路】 【實驗演示2】 在上述實驗中，接入電流表，觀察電流表的示數(shù)變化，并繼續(xù)觀察小燈泡的亮度。 【實驗電路】 【提出問題】 在相同的電壓下，通過銅絲的電流比鎳鉻合金絲的大，為什么會有這種差別呢？ 【實驗結(jié)論】 導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電，但對電流也有一定的阻礙作用。不同導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同。在相同的電壓下，通過銅絲的電流比較大，表明銅絲對電流的阻礙作用比較?。煌ㄟ^鎳鉻合金絲的電流比較小，表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用比較大。 【引導(dǎo)自學(xué)】帶著問題學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材P63—64電阻板塊。 【問題驅(qū)動】 1.物理學(xué)中用電阻來表示 。導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大，導(dǎo)體的電阻就 。電阻通常用字母 表示。 2.電阻的單位是 ，簡稱 ，符號是 。比較大的單位有 、 ，它們的換算關(guān)系是: 1KΩ= Ω,1MΩ= Ω。 3.小燈泡的燈絲電阻約為 ；日常用的電爐絲的電阻約為 ；實驗室用的1m長的銅導(dǎo)線，電阻約 。 4.具有一定電阻的原件叫 。電阻在電路圖中的符號是 。 【拓展說明】 導(dǎo)線的電阻是很小的，一般忽略不計，R=0Ω； 電流表的電阻是很小的，與導(dǎo)線接近； 電壓表的電阻是很大的。 【走向社會】多媒體展示常用的電阻器。 【想想議議】 在李元芳與大人的對話中提到，買不到“鐵導(dǎo)線”，同學(xué)們想一想，為什么不用鐵來做導(dǎo)線呢？ 【反饋練習(xí)】 1.有兩段導(dǎo)線A和B，在相同的電壓下，通過導(dǎo)線A的電流較大，通過導(dǎo)線B的電流較小，哪段導(dǎo)線的電阻大？ 2.24000Ω= KΩ= MΩ。 思考、交流、討論 回答預(yù)設(shè)： 不同。 學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象： 接不同的導(dǎo)體，小燈泡的亮度發(fā)生了變化。 學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象： 把銅絲接入電路時，電流表的示數(shù)較大，小燈泡較明亮；把鎳鉻合金絲接入電路時，電流表的示數(shù)較小，小燈泡較暗。 　　 學(xué)生思考交流后發(fā)表見解： 導(dǎo)體對電流有阻礙作用，在相同的電壓下，通過銅絲的電流比較大，表明銅絲對電流的阻礙作用比較?。煌ㄟ^鎳鉻合金絲的電流比較小，表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用比較大。 學(xué)生自學(xué)后回答： 1.導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小；越大；R。 2.歐姆；歐；Ω；KΩ；MΩ；103；106。 3.幾歐到十幾歐；幾歐；百分之幾歐。 4.電阻器；電阻； 。 學(xué)生觀看圖片，了解常見的電阻器。 學(xué)生思考討論后回答： 同樣規(guī)格的鐵導(dǎo)線電阻比銅線的要高6倍左右，所以一般不用“鐵導(dǎo)線”。 （設(shè)計意圖：通過實驗增加感性認(rèn)識，步步設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自學(xué)，從而完成電阻概念的建立。） 學(xué)生獨立完成練習(xí)后展示答案： 1. B導(dǎo)體的電阻大。 2. 24；2.410-2。 2.影響電阻大小的因素 （1）提出問題 （2）猜想假設(shè) （3）設(shè)計實驗 （4）進(jìn)行實驗 （5）得出結(jié)論 （6）電阻與溫度 【問題過渡】 在前面的實驗中，銅絲和鎳鎘合金絲是用不同材料制成的，雖然長度和橫街面積相同，但電阻不同，這說明什么呢？ 【啟發(fā)誘導(dǎo)】 觀察圖片，圖中銅線和鋁線的電阻不同，是兩段導(dǎo)線在什么方面存在差異造成的呢？ 【順勢追問】 在材料一定的情況下，電阻還與什么因素有關(guān)呢？ 【猜想假設(shè)】 教師引導(dǎo)學(xué)生對猜想的因素進(jìn)行篩選。 銅絲與鐵絲的顏色不同，是由它們的材料不同引起的，因此可以忽略顏色，保留材料。其他因素又怎樣篩選呢？ 猜想：導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料決定的。 【設(shè)計實驗】 (一)實驗方法 1.探究過程中涉及到多個因素時,應(yīng)采用什么探究方法? 2.電壓相同時，通過比較什么來確定電阻的大小? (二)設(shè)計電路 選兩組同學(xué)設(shè)計的電路圖進(jìn)行展示。 1.探究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，需要控制不變的量是 、 ，改變的量是 。 2.探究電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，需要控制不變的量是 、 ，改變的量是 。 3.探究電阻與橫截面積的關(guān)系，需要控制不變的量是 、 ，改變的量是 。 【進(jìn)行實驗】 教師引導(dǎo)學(xué)生連接電路，分別探究電阻與材料、長度、橫截面積的關(guān)系，把數(shù)據(jù)記錄在表格中。 表一 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻合金 1 0.5 錳銅合金 1 0.5 表二 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻 合金 0.5 0.5 鎳鉻 合金 1 0.5 表三 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻合金 1 0.5 鎳鉻合金 1 1 【視頻展示】 實驗結(jié)論1：導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)。長度、橫截面積相同，鎳鉻合金比錳銅合金的電阻大。 實驗結(jié)論2：導(dǎo)體的電阻與長度有關(guān)。材料、橫截面積相同，導(dǎo)體越長，電阻越大。 實驗結(jié)論3：導(dǎo)體的電阻與橫截面積關(guān)。材料、長度相同，橫截面積越大，電阻越小。 【小資料】 在其他條件相同的情況下，電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強；反之，電阻較大，導(dǎo)電性能較弱。右圖展示的是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序，從上至下，材料的導(dǎo)電性能依次減弱。 【問題過渡】 除了以上導(dǎo)體自身因素外，你認(rèn)為電阻還與哪些外界因素有關(guān)？ 【啟發(fā)誘導(dǎo)】 家用電燈泡經(jīng)常是在剛開燈時因電流大而燒壞，燈絲燒熱后卻很少損壞，這是為什么？ （四）探究電阻與溫度的關(guān)系 各小組把事先準(zhǔn)備好的燈絲接入電路，閉合開關(guān)后，用打火機對燈絲加熱，觀察燈泡的亮度及電流表的示數(shù)變化。 【提出問題】 通過實驗現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？ 【順勢追問】 這能說明所有導(dǎo)體的電阻都會在溫度升高時變大嗎？ 實驗結(jié)論4：對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大。但也有少數(shù)導(dǎo)體，電阻隨溫度的升高而減小。 注意：在初中階段，若無特殊說明，皆不考慮電阻值隨溫度變化的情況。 【歸納總結(jié)】 導(dǎo)體電阻的大小與材料、長度和橫截面積都有關(guān)；同種導(dǎo)體的長度越長、橫截面積越小，其電阻值越大。電阻還與導(dǎo)體的溫度有關(guān),大多數(shù)導(dǎo)體溫度越高,電阻越大。 所以，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)。對于定值電阻 ，其阻值與外加電壓和通過的電流沒有關(guān)系。 【反饋練習(xí)】 1．一個導(dǎo)體接在3伏的電源上，電阻大小為10歐，若從電路中取下這個導(dǎo)體，導(dǎo)體的電阻值為_______歐。 2．一段導(dǎo)體被均勻拉長后，它的電阻將 ，這是因為其他條件不變時 變大，且 變小的原故。 學(xué)生思考回答： 電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)。 學(xué)生在教師的啟發(fā)下猜想假設(shè)。 猜想預(yù)設(shè)： 長度、顏色、材料、粗細(xì)（橫截面積）、硬度、體積、質(zhì)量。 學(xué)生思考交流后進(jìn)行篩選： 1.硬度也與材料有關(guān)，保留了材料，可將硬度也忽略。 2.質(zhì)量是由材料和體積決定的，保留材料和體積，可忽略質(zhì)量。 3.長度和橫截面積又決定著體積的大小，保留長度和橫截面積，可忽略體積。 學(xué)生思考討論回答: 1.控制變量法。 2.比較電流表的示數(shù)。 學(xué)生根據(jù)實驗方案設(shè)計電路圖： 學(xué)生思考后回答： 1.長度、橫截面積，材料。 2.材料、橫截面積，長度 3.材料、長度，橫截面積。 按照電路圖連接實物電路，把實驗數(shù)據(jù)記錄到表格中。 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻合金 1 0.5 0.2 較大 錳銅合金 1 0.5 0.9 較小 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻 合金 0.5 0.5 0.32 較小 鎳鉻 合金 1 0.5 0.2 較大 材料 長度 （m） 橫截面積 （mm2） 電流 （A） 電阻 鎳鉻合金 1 0.5 0.2 較大 鎳鉻合金 1 1 0.32 較小 學(xué)生分析數(shù)據(jù)，思考后總結(jié)實驗結(jié)論。 學(xué)生思考、討論、猜想。 學(xué)生思考后回答： 燈絲電阻受溫度影響。 學(xué)生動手操作并觀察現(xiàn)象： 隨著溫度的升高，燈的亮度變暗，電流表的示數(shù)變小。 學(xué)生思考后回答： 導(dǎo)體電阻受溫度影響，溫度越高，電阻越大。 不能。 （設(shè)計意圖：通過分組實驗體會用控制變量法探究電阻，突破難點。） 學(xué)生完成反饋練習(xí)回答： 1. 10 2.變大；長度；電阻。 3.半導(dǎo)體、超導(dǎo)現(xiàn)象 （1）半導(dǎo)體 （2）超導(dǎo)現(xiàn)象 【引導(dǎo)自學(xué)】 引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)P66科學(xué)世界半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象。 【問題驅(qū)動】 1.什么是半導(dǎo)體? 2.半導(dǎo)體有哪些應(yīng)用？ 【展示課件】播放超導(dǎo)現(xiàn)象。 某些材料在超低溫的情況下電阻突然減小到零，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。 具有超導(dǎo)性質(zhì)的物體稱為超導(dǎo)體。 閱讀教材、思考、交流。 回答預(yù)設(shè)： 1.像硅、鍺，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料叫半導(dǎo)體。 2.半導(dǎo)體材料可以制作二極管、三極管、集成電路。 觀看、了解。 （設(shè)計意圖：了解科技前沿，開拓眼界，培養(yǎng)物理興趣。） 三、課堂小結(jié) 回顧本節(jié)課“你學(xué)到了什么？” 學(xué)生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識要點，見附件1。 四、課堂檢測 教師巡視、講評。 完成同步訓(xùn)練見附件2。 五、布置作業(yè) 動手動腦學(xué)物理1、2、5。 課后完成 第3節(jié) 電阻 1.認(rèn)識電阻 2.探究影響電阻大小的因素 （1）定義： （1）探究方法： （2）符號及畫法 （2）實驗結(jié)論： （3）單位： 3.半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象 【板書設(shè)計】 【教學(xué)反思】 一、案例的“亮點” 1.由一段剪輯的視頻導(dǎo)入，能夠激發(fā)學(xué)生興趣，提高注意力，同時建立愉悅的課堂氣氛。 2.在探究影響電阻的因素時采用控制變量的方法研究物理問題,引導(dǎo)學(xué)生通過所做的實驗來體會控制變量，實現(xiàn)物理方法的教學(xué)。 3.分組實驗時，給學(xué)生提供了多種器材，實行開放性的教學(xué)。傾聽學(xué)生的思路，并適時加以點撥，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。 二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題： 實驗中要及時對注意事項進(jìn)行溫馨提示，否則會走彎路。在探究溫度對電阻的影響時，要注意燈絲在溫度升高時電阻變大，只代表部分導(dǎo)體的特點，有些半導(dǎo)體會隨溫度的升高電阻變小。 附件1 附件2 檢測題 1．A、B是兩根材料相同，長度相同的導(dǎo)體，如果A導(dǎo)體的橫截面積是0.5cm2，B導(dǎo)體的橫截面積是5mm2，則導(dǎo)體A的電阻 導(dǎo)體B的電阻。 2．有三根相同材料制成的導(dǎo)體A、B、C，在相同的溫度下，A比B長，粗細(xì)相同；C與B長度一樣，C粗些．這三根導(dǎo)體的電阻由大到小的排列順序為　　　　　　　　　　　。 3．關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法中正確的是（ ） A．導(dǎo)體中有電流，導(dǎo)體才能有電阻 B．導(dǎo)體電阻的大小取決于通過它的電流的大小 C．導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與通過的電流無關(guān) D．導(dǎo)體的電阻只與導(dǎo)體的長度有關(guān) 4．下列說法正確的是（ ） A．鐵導(dǎo)線的電阻一定比銅導(dǎo)線的電阻大 B．兩根長度相同的鎳鉻合金導(dǎo)線，橫截面積較小的電阻一定大 C．長度相同的兩根導(dǎo)線，細(xì)的導(dǎo)線電阻一定大 D．長度相同，材料相同，橫截面積也相同的導(dǎo)線，在任何情況下，電阻都一樣大 5．小芳同學(xué)在探究“決定導(dǎo)體電阻大小的因素”時，做出了如下猜想： 猜想①：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)； 猜想②：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)； 猜想③：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫被面積有關(guān)． 供她選擇的導(dǎo)體如下表所示： 序號 材料 長度（m） 橫截面積（mm2） A 鎳鉻合金 0.8 0.5 B 錳銅 0.8 1 C 錳銅 0.8 0.5 D 錳銅 1.2 0.5 她畫出了實驗電路圖，并按要求正確地連接了電路。請完成下列填空（只填序號）： (1)要驗證猜想①，小芳同學(xué)應(yīng)選擇的兩段導(dǎo)體是 和 ； (2)要驗證猜想②，小芳同學(xué)應(yīng)選擇的兩段導(dǎo)體是 和 ； (3)要驗證猜想③，小芳同學(xué)應(yīng)選擇的兩段導(dǎo)體是 和 ； （4）這種物理研究方法，通常叫做 。 參考答案 1.小于 2.RA>RB>RC 3.C 4.B 5.(1)A、C (2)C、D (3)B、C (4)控制變量