《第3节 电阻 第1课时》示范课教学设计【初中物理人教版九年级】

2/2第3节电阻教学设计教学目标1．知道什么是电阻，理解电阻是导体本身的一种属性。2．知道电阻的单位及其换算。3．理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。教学重难点教学重点电阻概念的建立；理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。教学难点设计并探究影响导体电阻大小的因素。教学用具学生电源、开关、光泡、导线若干、电流表、铜丝、三根镍铬合金丝（满足其中两要根的横截面积相同但长度不同，其中两根的长度相同但横截面积不同）。相关资源多媒体课件。教学过程课堂引入提出问题：导线多是用铝或铜制作的，特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体，为什么不用既多又便宜的铁来制作导线呢？新知讲解一、电阻1．演示实验教师展示电路图，为了探究这一问题，我们设计了这样一个实验。我们可以把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电流表的示数变化，以及小灯泡的亮度变化。教师演示实验，连接电路，将铜丝接入，闭合开关，读取电流表示数并观察灯泡亮度，进行记录。断开开关，在AB间改接长度、横截面积与铜丝相同的镍铬合金丝，重复实验，记录实验数据和现象。教师提出问题：①比较两次灯泡的发光情况和电流表示数，发现了什么？②说明了什么？教师与同学共同讨论，对实验现象和数据进行分析，灯泡亮度不同是因为不同导体对电流的阻碍作用不同，电流的不同，间接反映的是导体对电流的阻碍作用。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。2．电阻的定义教师表述，通过实验现象我们可以知道，导体虽然容易导电，但对电流还是有一定的阻碍作用。在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越大。电阻通常用字母R表示。3．单位教师展示图片，为了纪念德国科学家欧姆，电阻的单位以欧姆命名，简称欧，符号Ω。电阻的单位还有：兆欧（MΩ）、千欧（kΩ），换算关系是1kΩ=1000Ω=103Ω1MΩ=1000000Ω=106Ω4．电阻器教师展示图片，我们把阻值一定的电阻器叫做定值电阻，简称电阻。电阻的符号如下二、探究影响导体电阻大小的因素教师引导：出示“活动一”中用到的两段金属丝。它们的长度和横截面积都是一样的，但是它们的电阻却是不一样的，现在请同学们猜想一下，到底是什么原因导致了它们的电阻不一样。教师展示图片，不同材料在导电性能上的排序，得出结论：在导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。教师启发：同学们再大胆地想一想，除了材料之外，还有可能有什么因素影响着导体的电阻？与人走路类比，路面对行人也有阻碍作用，若在泥泞的路上和干燥的路面上行走，很显然在泥泞的路上路面的阻碍作用就越大，阻碍作用与路面的材料有关──导体的电阻和导体的材料有关；又如若在一个很宽的马路和一个很窄的马路上行走时，在很窄的马路上行走不通畅，阻碍作用比较大；再如若同样材料、同样宽度的路，走的路程长了，人也会觉得累，说明路越长，对行人的阻碍作用就越大。猜想完毕，我们需要设计实验进行探究，请思考以下问题：（1）在几个因素中，如何研究其中一个因素是否影响电阻的大小？（2）如何比较导体电阻的大小？（3）如何设计电路？画出电路图教师肯定学生的设计方案，然后让学生按照自己设计的实验方案进行探究，并记录数据。教师指导学生连接电路。学生分析归纳得出结论：导体电阻的大小跟它的长度有关。导体的材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大。导体的电阻与横截面积有关；材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小。教师归纳：电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。典型例题例1小明通过实验研究“电阻的大小与哪些因素有关”，他找到四根金属线，规格如图所示，图中A为锰铜线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。在研究电阻的大小与导体材料的关系时，他选择了其中两根金属导线分别进行实验比较，他应选择()A．A和B B．A和D C．B和C D．B和D解析：实验采用控制变量的研究方法，在研究电阻的大小与导体材料的关系时，只能材料不同，长度、横截面积都相同。答案：A例2一根铝导线电阻是R，要使连入电路中的导线电阻变大，可采取（）A．将这根铝导线拉长后接入电路中B．将这根铝导线对折后接入电路中C．降低导线两端电压或减小通过导线的电流D．用长度、横截面积相同的铜导线代替这根铝导线接入电路中解析：因为电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体两端的电压及通过导体的电流无关，C错；铜的导电性能比铝好，D错；材料相同，长度越长、横截面积越大，电阻越大。答案：A例3有甲、乙两根铜丝，甲的横截面积是乙的两倍，但它们的电阻相等，则它们的长度关系是()A．甲铜丝长 B．乙铜丝长C．一样长 D．无法判断解析：因为材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小。又因为导体的材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大。答案：A例4某段电阻线长10cm，测得其阻值为20Ω。由于急需一个5Ω的电阻，手边没有合适的电阻，应截取这样的电阻线________cm。解析：在材料和横截面积一定时，导体的电阻跟长度成正比。10cm电阻线的阻值是20Ω，即2Ω/cm，则5Ω的电阻线长度为：5