文档内容
一、电阻(教学设计)
年级 九年级 学科 物理 课时数 教师
课题 一、电阻
1.知道电阻的概念,通过实验探究了解影响电阻大小的因素;
教学 2.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关;
目标 3.了解导体和绝缘体,知道通常情况下的一些导体和绝缘体;
4.初步了解半导体的一些特点;初步了解超导体。
本节是在第十三章学习电流、电压及串并联电路特点的基础上,引入电阻概念,解释
教材
“为何相同电压下不同导体电流不同”,完善电流、电压、电阻核心概念体系。为后续学
分析
习欧姆定律及变阻器的应用奠定基础,是构建电学定量分析框架的起点。
1.电阻概念的建立;
教学
2.探究影响电阻大小因素的实验;
重点
3.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关。
教学 1.通过“水管中水流阻力”类比导体对电流的阻碍作用,建立物理模型;
难点 2.通过探究实验,运用控制变量法,得出导体电阻与材料、长度、横截面积的关
系;
3.了解金属导体的电阻随温度变化;导体和绝缘体之间没有绝对界限。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
【想一想】观察两位同学的对话,怎样能够调节电路中电流的大小?
联系实际,
讨论生活中
用电器电流
的变化(学生各抒己见)
学习新课 一、 初识电阻
(一)活动14.1 尝试改变电路中电流的大小
【实验器材】干电池两节,小灯泡(3.8V 0.3A),开关,几根不同的金属丝,电
流表(量程为0~0.6A)。
经历探究活
动,体验如
【想一想】将元件连接成如图所示的电路。可用哪些方法来改变电路中电流的大
何改变电路
小?
中的电流
【试一试】用你想到的方法试一试,并记录观察到的现象。
1.方法一:在电路中接入同一根金属丝,分别比较接入一节干电池和两节干电
池时,观察电流表示数和小灯泡的亮度。
2.方法二:电路中接入两节干电池,分别比较接入不同金属丝时,观察电流表
示数和小灯泡的亮度。
【实验现象】在方法一中,电路中接入同一根金属丝,接入二节干电池时,电流
表示数较大,小灯泡发光较亮。
在方法二中,把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;把镍铬合 分析实验现
金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。 象,初步得
【交流并得出结论】影响电路中电流大小的因素有两个: 出结论
一是电路两端的电压,二是连接在电路中的导体。
(二)电阻
1.物理意义:物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母R表
示。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大。
【想一想】在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这
种差别呢?
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用
不同。
2.单位:国际单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
电阻的常用单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)
自主学习,换算关系是:1 kΩ = 103Ω 1 MΩ = 103 kΩ =106 Ω 小组交流
3.常见的电阻值
实验室中常用的铜导线的阻值不到百分之几欧,可以忽略不计;手电筒小灯泡灯
丝的阻值为几欧到几十欧;白炽灯发光时的灯丝阻值为几百欧到几千欧。
4.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,
简称电阻。
在电路图中的符号:
5.对电阻的理解:
(1)导体的电阻越大,表示导体对电流的 阻碍作用 越大。在相同的电压
下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
(2)导体的电阻是导体本身的一种 性质 ,由自身决定。不管这个导体是否
连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用
(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
【例题1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( D )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
练习例题
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
学习新课 二、 影响导体电阻大小的因素
活动14.2 探究影响导体电阻大小的因素
【猜一猜】影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
①电阻的大小可能与导体的长短有关;
作出猜想,
②电阻的大小可能与导体的材料有关;
并说说猜想
③电阻的大小可能与导体的粗细有关;
的依据
④电阻的大小可能与导体的温度有关;
⑤电阻的大小可能与……有关。
【思考与设计】
(1)如何通过实验比较导体电阻的大小?通过运用控
制变量法和
转换法,探
究不同导体
的电阻大小
与哪些因素
可将材料不同的导体分别串联在电路中(A、B处),观察比较电流表的示数 有关
(或小灯泡的发光亮度),电流越小(小灯泡发光暗),表示接入电路中的导体的电
阻越大。这是一种转换法。
(2)在几个因素中,如何研究其中某个因素对电阻大小的影响?
因为影响导体电阻大小的可能因素较多,为了探究其中的一个因素是否影响电阻
的大小以及影响的程度可采用控制变量法。
(3)实验器材:导体(下图)、电源、电流表、小灯泡、开关、导线等器材。
其中选用的导体规格:
①其中B、C、D都是镍铬合金丝, A是锰铜丝;
②A、C、D的长度相等,B的长度是A的2倍;
③A、B、D的横截面积相等,C的横截面积是A的两倍。
【数据记录】
分析实验现
象,归纳实
【实验与分析】
验结论
(1)探究导体的电阻与长度的关系,应选择 A 、 B 两根导体做实验?
(2)探究导体的电阻与横截面积的关系,应选择 A 、 C 两根导体做实验?
(3)探究导体的电阻与材料的关系,应选择 A 、 D 两根导体做实验?
【实验结论】
大量实验表明,电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有
关。相同材料的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。电阻是导体本
身的一种属性。
【例题2】用如图所示电路(图中为两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝)探
究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( B ) 练习例题A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.该电路可探究导体电阻和导体长度的关系
C.该电路不可以探究导体的电阻大小与横截面积的关系
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
学习新课 三 、 物质的导电性能
(一)导体和绝缘体
了解物质的
导电性能是物质的一种属性,不同材料的导电性能不同。
物理属性
1.导体:容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大
——导电性
地、酸碱盐的水溶液等。
2.绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶
瓷、塑料、油等。
3.导体和绝缘体之间没有绝对界限
实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电
的物体,当条件改变时,也有可能变成导体。例如,常态下的玻璃
是相当好的绝缘体,如果给玻璃加热,达到炽热状态,它就变成导
体了。再如,纯净的水不导电,但含有杂质的水却较容易导电。
4.物质的导电性能:常见物质在通常情况下的导电性能如图所
示。
(二)半导体 了解半导体
1.定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作半导体。 和超导体
2.半导体的应用:
半导体材料经过特殊处理后,可以制成二极管、三极管、集成电路,它们是计算
机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等
的影响而显著变化,有些半导体有特殊的光电特性,能在一定条件下释放光能。人们
利用半导体的这些特性,制成了热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等传感元件,以及半
导体发光二极管和半导体激光器等。这些发明,使得现代电子工业的发展突飞猛进。
阅读教材,
(三)“生活·物理·社会”超导研究与中国科学家的贡献 小组交流1.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。能够发生超
导现象的物质叫做超导体。物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该
物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在 -271.76℃以下电阻就变成了零。 了解我国科
2.1987年,我国物理学家赵忠贤及其研究团队,创造性地制成了临界温度约 学家在超导
为-183 ℃的超导体,打破了“超导体的临界温度不能高于-233.15℃”的“麦克米兰极 领域取得的
伟大成就
限”。后来,他又成功将世界超导研究的“禁区”——含铁材料转变成了超导体,使
超导材料功能更强。
我国在超导应用方面的研究也取得了不少成绩。2021年1月,我国研制的速度达
620km/h的高温超导高速磁悬浮工程化样车及试验线正式启用。同年 12月,上海市用
1200m长的超导电缆为徐汇区核心商业街4万多用户供电。这是目前世界上输电距离
最长的超导电缆工程。
1.下列有关电阻的说法正确的是( D )
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体中的电流有关
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
2.小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”,三根金属线横截面积相
同,其中①和③长度相等,②和③合金材料相同(夹子只能夹在接线柱上)。实验中( C
)
课
堂
练
习
A.选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系
B.电流表示数越大,表明接入电路中的金属线的电阻越大
C.探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③
D.利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
3.华为P60系列手机搭载了自家研发的“麒麟980”芯片,这是先进的人工智能(AI)
芯片。制造芯片的主要材料是( B )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4.如图所示,甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用 半导体 材料制成的;某
些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料在物理学中称之为 超导体 (以上两空均选
填“导体”“绝缘体”“半导体"或“超导体”);如图乙所示,某手机移动电源(俗称充
电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是
并 联。一、电阻
一、电阻
1.电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,常用字母R表示。
板 2.国际单位:Ω 常用单位:kΩ、MΩ。1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
书
3.电路元件符号:
设
4.影响因素:材料、长度、横截面积、温度。
计
二、物质的导电性能
1.导体和绝缘体
2.半导体和超导体
一、电阻
课
堂
小
结
作
业
1.教材“实践与练习”
2.配套同步“导学案”。
布
置
教
学
反思