中學(xué)物理電阻

1、第三節(jié) 電阻教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步學(xué)習(xí)電阻的概念、電阻的單位及其換算關(guān)系.2.知道電阻的大小跟導(dǎo)體的種類等因素有關(guān).3.知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造，會(huì)把滑動(dòng)變阻器正確地連入電路來改變電路中的電流.二、能力目標(biāo)1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)，探究電阻及影響電阻大小的因素，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、概括的能力.2.通過學(xué)生探究活動(dòng)，研究電阻大小與材料種類、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系，滲透研究問題的一種方法控制變量法.三、德育目標(biāo)1.通過了解半導(dǎo)體及超導(dǎo)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，開闊視野，激發(fā)學(xué)生求知欲.2.通過多種活動(dòng)形式，聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的熱愛.教學(xué)重點(diǎn)電阻概念的建立.變阻器的原理及

2、使用.教學(xué)難點(diǎn)根據(jù)要求正確連接與使用變阻器.教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、比較法.教具準(zhǔn)備接線板、演示用電流表、干電池組、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、長(zhǎng)短粗細(xì)相同的鐵絲及銅絲各一段、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、調(diào)光臺(tái)燈、半導(dǎo)體收音機(jī)一臺(tái)、電位器、投影儀.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課師出示預(yù)先準(zhǔn)備的各式各樣的電線.問這是什么東西？生電線、導(dǎo)線、電纜線、電話線、閉路線師肯定同學(xué)們的回答.請(qǐng)大家從導(dǎo)線的截面觀察.生電線芯是用容易導(dǎo)電的金屬來做的，是導(dǎo)體.電線芯的外面包了一層橡膠或塑料，是不容易導(dǎo)電的物體，叫絕緣體.師現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們剝開導(dǎo)線的絕緣外皮，看一下導(dǎo)線的芯到底是用什么材料做成的.生是用銅做的.是用鋁做的.

3、師大家見過用鋼、鐵做芯的導(dǎo)線嗎？生好像沒有.師常用的導(dǎo)線通常是用銅或鋁做的，特別重要的用電設(shè)備的導(dǎo)線還要用昂貴的銀來做.我們已經(jīng)知道，鋼、鐵也是導(dǎo)體，又多又便宜，那么為什么不用鋼鐵來做導(dǎo)線呢？同學(xué)們大膽地猜想.生是不是因?yàn)殍F容易生銹，所以不用鐵.生是因?yàn)橛描F做導(dǎo)線沒有銅好.生師大家想不想用實(shí)驗(yàn)找找原因呢？二、進(jìn)行新課1.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)師我們可以把鐵絲和銅絲分別接入電路,觀察一下有什么現(xiàn)象發(fā)生.想想做做請(qǐng)同學(xué)按圖6.3-1連接電路.先將鐵絲接入電路，合上開關(guān)，觀察小燈泡的亮度.將鐵絲換成長(zhǎng)短、粗細(xì)相同的銅絲，合上開關(guān)，觀察小燈泡的亮度.生接入銅絲比接入鐵絲時(shí)燈泡亮.將電流表串入電路，重

4、復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)，觀察電流表的示數(shù).生接鐵絲時(shí)的電流比接銅絲時(shí)的電流小.師比較兩次電流的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)中用的是相同的電池，也就是說電壓相同，為什么兩條導(dǎo)線中的電流不同呢？原來，導(dǎo)體能導(dǎo)電，但同時(shí)對(duì)電流又有阻礙作用.相同電壓下，導(dǎo)線中電流不同，說明兩條導(dǎo)線對(duì)電流的阻礙作用不同.在物理學(xué)中用“電阻”這個(gè)物理量來表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小.板書導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻（resistance）.師比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同電壓下，接入銅絲的電流大，說明了什么問題？生銅對(duì)電流的阻礙作用小即電阻小.師相同電壓下，接入等長(zhǎng)、等粗的鐵絲電流小，又說明了什么？生等長(zhǎng)、等粗的鐵絲比銅絲的電阻大.師請(qǐng)同學(xué)們看書P13“幾種長(zhǎng)1

5、m，橫截面積1 mm2的金屬導(dǎo)線在20 時(shí)的電阻值”比較幾種材料導(dǎo)線的電阻值，能得出什么樣的結(jié)論？并說明為什么不用鐵做導(dǎo)線.生導(dǎo)線的電阻值和導(dǎo)線的材料有關(guān).不同材料的導(dǎo)線其電阻值不同.生電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).生幾種材料中銀的電阻最小，除鎳鉻合金外，鐵的電阻最大，銅的電阻和銀差不多，但銅比銀便宜.所以不用鐵做導(dǎo)線，而常用鋁或銅.（有學(xué)生會(huì)注意到鎳鉻合金的電阻值最大，它有什么用？此問題可留在變阻器中再來說明）2.電阻的單位和換算.請(qǐng)同學(xué)們閱讀材料P13，知道下述內(nèi)容.板書電阻的符號(hào)：R電阻的單位：歐姆（O hm)簡(jiǎn)稱歐 符號(hào) 常用單位：千歐（k） 兆歐（M） 1 k=103 1 M=106 師

6、同學(xué)們對(duì)于電阻這個(gè)物理量已經(jīng)有了一定的了解.在電子技術(shù)中經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件電阻器.（出示書圖6.3-2所示各種電阻器實(shí)物）注意：這些電阻器，無論它們是否被連入電路，通過它們電流是多少，其阻值一般是不變的，即電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).電阻器也叫定值電阻，它在電路圖中的符號(hào)是“”.師請(qǐng)同學(xué)們閱讀小數(shù)據(jù)欄中“常見的電阻”，看看你能有什么發(fā)現(xiàn).生實(shí)驗(yàn)用的導(dǎo)線電阻很小，它們是用容易導(dǎo)電的銅來做的.生實(shí)驗(yàn)用小燈泡的電阻是每根導(dǎo)線電阻的500倍.導(dǎo)線的電阻是不是可以忽略不考慮呢？生人雙手間電阻在手干燥時(shí)很大，潮濕時(shí)會(huì)變小，甚至比照明燈泡工作用的電阻還小.相同電壓下，電阻小的電流大，電阻大的電流小.

7、所以電器工作時(shí)，用濕手去觸摸用電器開關(guān)會(huì)很不安全.師積極肯定學(xué)生仔細(xì)觀察認(rèn)真思考問題的學(xué)習(xí)態(tài)度，并對(duì)他們能根據(jù)學(xué)到知識(shí)聯(lián)系生活中實(shí)際的做法及同學(xué)的安全意識(shí)進(jìn)行表揚(yáng).師人的雙手間干燥和潮濕時(shí)的電阻不同.誰知道還有什么東西在干燥和潮濕時(shí)的導(dǎo)電能力不同？生木柴.木柴干燥時(shí)是絕緣體，不容易導(dǎo)電；而濕木柴就是導(dǎo)體，就比較容易導(dǎo)電.生這說明干木柴電阻大、濕木柴的電阻小.絕緣體的電阻大，導(dǎo)體的電阻較小.師肯定同學(xué)的分析，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用電阻的知識(shí)明白絕緣體的本質(zhì).絕緣體之所以能起到絕緣的作用，就是由于其電阻很大的緣故.師在電工材料中，除了同學(xué)們已了解的導(dǎo)體和絕緣體外，還有一種很重要的材料就是半導(dǎo)體.投影半

8、導(dǎo)體及超導(dǎo)的相關(guān)內(nèi)容（或讓學(xué)生自己閱讀課文內(nèi)容）.通過介紹這方面內(nèi)容，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.師前面實(shí)驗(yàn)中，鐵絲和銅絲電阻不同，接入電路中，使電路中電流的大小不同.由此，同學(xué)們考慮電阻的作用是什么呢？生電阻可以改變電路中的電流.師不同材料的銅絲、鐵絲接入電路可以改變電路中的電流，那么同一種材料的一根導(dǎo)線能否改變電路中的電流呢？想想做做用刀將鉛筆剖開，仔細(xì)取出鉛筆芯，注意不要折斷.用鉛筆芯代替前面實(shí)驗(yàn)中鐵絲（銅絲）或照?qǐng)D6.3-5連接電路.師鉛筆芯是導(dǎo)體還是絕緣體？生鉛筆芯接入電路，電燈能發(fā)光，所以鉛筆芯是導(dǎo)體.師如果想要改變接入電路中的鉛筆芯的長(zhǎng)度，誰有辦法，請(qǐng)來操作一下.生將連接鉛筆芯的導(dǎo)

9、線一端打開，并使其在鉛筆芯上滑動(dòng).師滑動(dòng)過程中同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？生燈泡的亮度發(fā)生了變化.生連入電路的鉛筆芯越長(zhǎng)，燈越暗；連入電路的鉛筆芯越短，燈越亮.師同學(xué)們觀察得非常仔細(xì)，表現(xiàn)很好.我們?cè)谶@個(gè)過程中電源沒動(dòng)，是同一個(gè)電源，燈的亮、暗又說明了什么問題？生燈泡的亮暗，說明通過燈泡中的電流大小不同，燈亮?xí)r電流大，燈暗時(shí)電流小.生相同電壓下，電流大、電阻小；電流小、電阻大.生鉛筆芯越長(zhǎng)，電阻越大；鉛筆芯越短，電阻越小.師如果我們換用鐵絲做實(shí)驗(yàn)會(huì)怎樣呢？（重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)）生鐵絲越長(zhǎng),電阻越大；鐵絲越短，電阻越小.師鐵絲和鉛筆芯都是導(dǎo)體,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能得到什么結(jié)論呢？生導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)

10、.在相同粗細(xì)的條件下，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大；導(dǎo)體越短，電阻越小.生可以通過改變導(dǎo)體在電路中的長(zhǎng)度來改變電阻，從而改變電路中的電流.師同學(xué)們的表現(xiàn)太棒了，這就是變阻器的工作原理.但是，老師有一個(gè)問題需要同學(xué)們幫助，在前面觀察P13“幾種金屬導(dǎo)線的電阻”時(shí)，哪種金屬電阻最大呢？生鎳鉻合金.長(zhǎng)1 m，橫截面積是1 mm2的鎳鉻合金的電阻是0.1 .師如果老師需要電阻在010 范圍內(nèi)變化，使用電阻最大的鎳鉻合金絲，需要多長(zhǎng)?生需100 m.師也就是說，老師要想將接入電路的電阻從0變化到10 ，就必須進(jìn)行一次百米跑，這樣做可行嗎？生不行!師同學(xué)們有什么辦法呢？生將100 m長(zhǎng)的鎳鉻線繞成像彈簧那樣的圈，就

11、能減小長(zhǎng)度.師（教師可預(yù)先將變阻器拆開，取出繞著線圈的瓷管）請(qǐng)同學(xué)們看，是不是這樣繞就可以呢？（得到同學(xué)們的肯定后，教師繼續(xù)引導(dǎo)）怎樣使用它呢？生需要使用哪部分，就在哪個(gè)地方抽出一個(gè)頭.生就像剛才實(shí)驗(yàn)中在鉛筆芯上滑動(dòng)一樣，用一個(gè)頭在線圈上滑動(dòng)就可以.師（教師將滑動(dòng)變阻器的金屬桿及滑片再裝上）是不是這樣就可以了呢？（同學(xué)們肯定）利用滑片在線圈上滑動(dòng)就可以改變接入電路的電阻，所以把它叫做：（同學(xué)們一起說）“滑動(dòng)變阻器”.師同學(xué)們面前的就是實(shí)驗(yàn)室常用的滑動(dòng)變阻器.請(qǐng)大家仔細(xì)觀察你面前的滑動(dòng)變阻器并閱讀教材P16第一自然段，弄清以下問題.看看大家還有什么疑問？板書變阻器的構(gòu)造：結(jié)構(gòu)示意圖：（如右圖）變

12、阻器在電路圖中的符號(hào)： （先板書問題，然后由同學(xué)補(bǔ)充結(jié)論）生電阻絲是用什么材料做的？生為什么要將電阻絲繞在絕緣瓷管上？生電阻絲外面為什么要涂絕緣層？教師引導(dǎo)同學(xué)們分析后明確：滑動(dòng)變阻器是用電阻率較大的合金線制成的，這種合金線又叫電阻線.變阻器是通過改變接入電路中導(dǎo)體的長(zhǎng)度來改變其電阻的.要想增大變阻范圍，電阻線必須做得很長(zhǎng).因此要將電阻線繞在絕緣管上，并使各線圈間互不接觸.生變阻器滑片上還有一個(gè)銘牌，上面寫有“50 ，1.5 A”是什么意思呢？師同學(xué)們討論一下，你認(rèn)為是什么意思？生“50 ”可能是說這個(gè)變阻器的變化范圍是050 ，它的最大電阻值就是50 .生“1.5 A”應(yīng)該是說它能通過1.5

13、 A的電流.師同學(xué)們分析的很正確.變阻器銘牌上標(biāo)出的是滑動(dòng)變阻器的“最大阻值”和允許通過的“最大電流”.因此在使用滑動(dòng)變阻器的時(shí)候要注意以下規(guī)則.投影滑動(dòng)變阻器使用規(guī)則為了防止燒壞變阻器，通過變阻器的電流，不能超過允許的最大值.為了避免電路中電流過大，使用變阻器前應(yīng)將其阻值調(diào)到最大.師同學(xué)們對(duì)變阻器有了一定了解.請(qǐng)大家觀察下面現(xiàn)象.演示1.用調(diào)光臺(tái)燈的控光旋鈕，改變燈的亮度.2.用收音機(jī)控制音量的旋鈕改變收音機(jī)的音量.師光亮的控制、改變，收音機(jī)音量的控制、改變就是利用變阻器來實(shí)現(xiàn)的.收音機(jī)控制音量的變阻器是我們教材P16的電位器.師誰能給大家說說電位器的電阻是如何改變的？生從圖上可以看到，電位

14、器的滑片是可以在電阻絲上滑動(dòng)的.滑片在不同的位置上時(shí)電阻絲接入電路的長(zhǎng)度也會(huì)不同，這樣就可以改變接入電路的電阻的大小.師同學(xué)們想不想試試怎樣用滑動(dòng)變阻器來改變燈泡的亮度呢？探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度？師同學(xué)們先移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，看一下滑片滑過的地方有什么特別嗎？生滑片滑過的地方絕緣漆被刮去了.師為什么呢？是因?yàn)樽冏杵魇褂锰啵恍⌒墓蔚袅藛?？生（學(xué)生討論）不是不小心刮掉了.必須刮掉這些地方的絕緣漆，滑片到達(dá)時(shí)，變阻器才能接入電路.師同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程中弄清下列問題.投影哪兩個(gè)接線柱之間的電阻是不變的？移動(dòng)滑片時(shí)，哪兩個(gè)接線柱之間的電阻隨著改變？向哪個(gè)方向

15、移動(dòng)，電阻變大？使燈泡和變阻器中電流大小相等，變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？要能控制電流的大小，應(yīng)使用滑動(dòng)變阻器的哪兩個(gè)接線柱？要使燈泡由暗變亮，接通電路前應(yīng)將滑片放到什么位置上？學(xué)生操作，教師巡視指導(dǎo).實(shí)驗(yàn)結(jié)束，各組進(jìn)行交流，提出發(fā)現(xiàn)的問題.師請(qǐng)同學(xué)們說說你們的收獲吧.生把AB或CD兩個(gè)接線柱串聯(lián)接入電路時(shí)，燈泡的亮度都不變，說明AB間和CD間的電阻都不變；但是接C、D時(shí)燈很亮，說明C、D間電阻很小，幾乎為零；接A、B時(shí)燈很暗說明A、B間的電阻很大.生要想控制電路中電流的大小，改變小燈泡的亮度，滑動(dòng)變阻器必須串聯(lián)接入電路，并使用“一上、一下”兩個(gè)接線柱.生要使燈由暗變亮，接通電路前就應(yīng)將滑動(dòng)變

16、阻器滑片放在電阻最大的位置上.但我發(fā)現(xiàn)有的組和我們不一樣，我們?cè)谧钭螅ˋ）端，他們?cè)谧钣遥˙）端，難道最大值位置有兩個(gè)嗎？生我也發(fā)現(xiàn)了使燈由暗變亮有的從左向右滑，有的從右向左滑.師請(qǐng)同學(xué)將你們滑動(dòng)變阻器不同的連接情況畫在黑板上.師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察比較各組變阻器的連接情況，分析產(chǎn)生區(qū)別的原因，進(jìn)一步弄清滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則及方法.滑動(dòng)變阻器阻值的最大位置及滑片的移動(dòng)方向，都與變阻器的連接情況有關(guān).如圖，如果使用接線柱CA或DA，電阻絲AP段被接入電路，這時(shí)電阻值最大的位置滑片P應(yīng)在B端，滑片從B端向A端滑動(dòng)時(shí)，電阻逐漸減小電流逐漸變大，燈泡由暗變亮.如果使用接線柱CB或DB，則電阻絲PB部分被連入電路，電阻最大值的位置就應(yīng)是滑片P在A端，而要使燈由暗變亮，滑片要從A端向B端滑動(dòng).投影學(xué)生探究報(bào)告，互相交流、學(xué)習(xí).鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)诳茖W(xué)探究的過程中養(yǎng)成良好的習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度.三、小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)本課內(nèi)容：（1）物理學(xué)中用電阻來表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).（2）電阻的符號(hào)是R，單位是歐姆（），電阻在電路圖中的符號(hào)是.（3）滑動(dòng)變阻器原理：通過改變導(dǎo)體在電路中的長(zhǎng)度來改變電阻.構(gòu)造：電阻絲繞成的線圈、絕緣管、金屬棒、滑片.結(jié)構(gòu)示意圖：電路圖中的符號(hào)： 使用規(guī)則：a.首先觀察變阻器的銘牌，弄清變阻器的最大值和允許通過的最大電流.b.連接時(shí)要將滑動(dòng)變阻器