滬科九年級(jí)物理上冊(cè) 第十五章 探究電路 第1節(jié) 電阻和變阻器【學(xué)案】

滬科九年級(jí)物理上冊(cè)第十五章探究電路第1節(jié)電阻和變阻器【學(xué)案】一、教學(xué)內(nèi)容1.電阻的概念和單位；2.影響電阻大小的因素：材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度；3.電阻的計(jì)算公式：R=ρL/A；4.變阻器的原理：通過(guò)改變接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻值；5.變阻器在電路中的應(yīng)用：調(diào)節(jié)電流和電壓。二、教學(xué)目標(biāo)1.了解電阻的概念和單位，掌握影響電阻大小的因素；2.學(xué)會(huì)使用電阻公式進(jìn)行計(jì)算；3.理解變阻器的原理和作用，學(xué)會(huì)使用變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)重點(diǎn)：電阻的概念、影響電阻大小的因素、電阻公式；難點(diǎn)：變阻器的原理和應(yīng)用。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：電腦、投影儀、黑板、粉筆、電阻器、變阻器、電流表、電壓表；2.學(xué)具：課本、筆記本、尺子、計(jì)算器。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：通過(guò)展示一個(gè)亮度可調(diào)節(jié)的臺(tái)燈，讓學(xué)生觀察臺(tái)燈亮度的變化，引出本節(jié)課的主題——電阻和變阻器。2.知識(shí)點(diǎn)講解：（1）電阻的概念和單位：電阻是電路中對(duì)電流的阻礙作用，單位是歐姆（Ω）；（2）影響電阻大小的因素：材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度；（3）電阻公式：R=ρL/A；（4）變阻器的原理：通過(guò)改變電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻值；（5）變阻器在電路中的應(yīng)用：調(diào)節(jié)電流和電壓。3.例題講解：講解一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻計(jì)算題目，如：一個(gè)電阻值為10Ω的電阻器，通過(guò)它的電流為2A，求電阻器的功率。4.隨堂練習(xí)：讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，計(jì)算一個(gè)電阻值為5Ω的電阻器，通過(guò)它的電流為4A時(shí)的功率。5.課堂小結(jié)：六、板書(shū)設(shè)計(jì)電阻的概念、單位及影響因素電阻R=ρL/A變阻器的原理和作用七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.填空題：(1)電阻的單位是______(填空)。(2)在材料、橫截面積不變的情況下，電阻與______(填空)成正比。2.計(jì)算題：一個(gè)電阻值為15Ω的電阻器，通過(guò)它的電流為3A，求電阻器的功率。答案：1.歐姆（Ω）2.長(zhǎng)度八、課后反思及拓展延伸本節(jié)課通過(guò)引入實(shí)際情景，讓學(xué)生直觀地了解了電阻和變阻器的作用。在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)，注意運(yùn)用例題和隨堂練習(xí)，鞏固學(xué)生對(duì)電阻計(jì)算和變阻器原理的理解。但在課堂拓展方面，可以進(jìn)一步引入更多的實(shí)際應(yīng)用例子，讓學(xué)生了解電阻和變阻器在生活中的廣泛應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析在本節(jié)學(xué)案中，我們需要重點(diǎn)關(guān)注電阻的概念、影響電阻大小的因素以及變阻器的原理和作用。這些知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生理解電路原理和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。下面，我們將對(duì)這些重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充和說(shuō)明。一、電阻的概念和單位電阻是電路中對(duì)電流的阻礙作用，用來(lái)表示電阻大小的物理量。在國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆（Ω），符號(hào)為R。歐姆是一個(gè)導(dǎo)出單位，定義為在電壓為1伏特（V）時(shí)，通過(guò)一個(gè)導(dǎo)體的電流為1安培（A）時(shí)該導(dǎo)體的電阻值。二、影響電阻大小的因素電阻的大小受到材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度等因素的影響。1.材料：不同材料的電阻率不同，電阻率是描述材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。電阻率ρ越大，材料的導(dǎo)電性能越差，電阻值越大。2.長(zhǎng)度：在材料和橫截面積不變的情況下，導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻值越大。這是因?yàn)殡娮釉谕ㄟ^(guò)長(zhǎng)導(dǎo)體時(shí)會(huì)遇到更多的阻力。3.橫截面積：在材料和長(zhǎng)度不變的情況下，導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻值越大。這是因?yàn)殡娮釉谕ㄟ^(guò)小橫截面積的導(dǎo)體時(shí)，會(huì)遇到更多的碰撞。4.溫度：在材料和形狀不變的情況下，導(dǎo)體的溫度越高，電阻值越大。這是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)會(huì)變得更加激烈，導(dǎo)致電阻增加。三、電阻的計(jì)算公式電阻的計(jì)算公式為R=ρL/A，其中R表示電阻值，ρ表示電阻率，L表示導(dǎo)體的長(zhǎng)度，A表示導(dǎo)體的橫截面積。通過(guò)這個(gè)公式，我們可以計(jì)算出在已知材料、長(zhǎng)度和橫截面積的情況下導(dǎo)體的電阻值。四、變阻器的原理和作用變阻器是一種可以通過(guò)改變接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻值的裝置。其工作原理是基于電阻率隨長(zhǎng)度變化的特性。通過(guò)旋轉(zhuǎn)變阻器的旋鈕，可以改變電阻絲的長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路中電阻值的調(diào)節(jié)。變阻器在電路中的作用主要是調(diào)節(jié)電流和電壓。在電流表和電壓表的測(cè)量中，為了保護(hù)電表不受過(guò)大電流的損害，需要通過(guò)變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，變阻器可以用來(lái)調(diào)節(jié)電路的性能，如音量、亮度等。五、電阻和變阻器在電路中的應(yīng)用1.電阻在電路中的應(yīng)用：電阻在電路中可以用來(lái)限制電流、分壓、調(diào)制信號(hào)等。例如，在照明電路中，電阻可以用來(lái)降低電壓，以保證家用電器的正常工作。2.變阻器在電路中的應(yīng)用：變阻器在電路中可以用來(lái)調(diào)節(jié)電流和電壓。例如，在音頻設(shè)備中，變阻器可以用來(lái)調(diào)節(jié)音量的大??；在實(shí)驗(yàn)室中，變阻器可以用來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)電路的電壓和電流。繼續(xù)六、電阻的應(yīng)用舉例1.分壓器：在電路中，電阻可以用來(lái)分配電壓，使得電路中的不同部分獲得不同的電壓值。這種作用在多路電壓分配、信號(hào)調(diào)節(jié)等方面非常重要。2.限流器：電阻對(duì)電流有阻礙作用，可以用來(lái)限制電路中的最大電流值，保護(hù)電路元件不受過(guò)大電流的損害。例如，在電源輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻，可以防止過(guò)大的電流流過(guò)電源。3.熱效應(yīng)器：電阻能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能，這一特性被廣泛應(yīng)用于電熱器、加熱器等設(shè)備中。電流通過(guò)電阻時(shí)，電阻會(huì)發(fā)熱，從而加熱周?chē)奈镔|(zhì)。4.信號(hào)調(diào)節(jié)：在電子設(shè)備中，電阻用于調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)信號(hào)。例如，在音頻放大器中，電阻用于調(diào)節(jié)音量；在傳感器電路中，電阻用于調(diào)整傳感器的靈敏度。七、變阻器的類(lèi)型與使用變阻器有多種類(lèi)型，常見(jiàn)的有線性變阻器和potentiometer（可變電阻器）。1.線性變阻器：線性變阻器的電阻值隨旋鈕的旋轉(zhuǎn)呈線性變化。它們通常用于調(diào)節(jié)電流和電壓，如音頻設(shè)備的音量調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)室中的電壓調(diào)節(jié)等。2.potentiometer：potentiometer是一種特殊的變阻器，其兩端固定，中間部分可以旋轉(zhuǎn)。它通常用于測(cè)量電壓，也可以用作分壓器或調(diào)節(jié)器。不要超過(guò)變阻器的最大電阻值和最大電流值，以免損壞變阻器。避免在變阻器正在工作時(shí)旋轉(zhuǎn)旋鈕，以免造成電路中的電流突然變化。定期檢查變阻器的連接是否牢固，避免接觸不良。八、課后作業(yè)與實(shí)踐1.計(jì)算題：一個(gè)電阻值為20Ω的電阻器，通過(guò)