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1、 2023年初中物理九年级第3节电阻教学设计(一)【教学目标】知识与技能1认识电阻的概念、知道电阻是导体本身的一种性质。2能画出电阻在电路中的符号,知道电阻的单位及单位换算。 3能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。过程与方法1体会用控制变量法探究电阻与那些因素有关,积极动手进行实验。 2通过实验,养成学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。情感态度与价值观1通过实验,激发学生学习电学,的兴趣。2在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神。3在同学们共同的探究活动中养成同学之间的协作意识。
2、【教学重点】1.电阻概念的建立。2.决定电阻大小的因素【教学难点】探究决定电阻大小的因素。【教学准备】教师准备:自制多媒体课件、干电池2节(1.5V)、电流表1块、小灯泡(2.5V)1个、开关1个、铅笔芯、铜导线、镍镉合金线。学生分组:电流表1块、小灯泡一个、金属丝、各种导体、酒精灯、电阻丝、导线、开关。【教学过程】主要教学过程教学环节及内容教师活动学生活动一、激趣导入【情境创设】播放视频。 李元芳跑遍了所有五金店,只买到了“铜导线”和“铝导线”,就是买不到便宜的“铁导线”。为什么买不到“铁导线”呢? 元芳,你怎么看? 大人,此事必有蹊跷!【提出问题】大多数导线都是用什么材料做的?铁又多又便宜
3、,为什么不用铁来做导线呢?同学们,你们怎么看?【引入新课】同学们的说法是否正确呢?通过对第三节 电阻的探究,我们会找到答案。有兴趣的观看。交流热议。学生竞相回答:导线多数是铜和铝做的,铁的电阻大。此类回答虽不严密,也不急于纠正,待了解电阻后再做纠正。(设计意图:联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。)二、探究新知1.认识电阻(1)概念建立(2)电阻器【问题过渡】这里有两根长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入同一电路,闭合开关,小灯泡的亮度会相同吗?【实验演示1】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,观察电路中小灯泡的亮度。【实验电路】【实
4、验演示2】在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。【实验电路】【提出问题】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?【实验结论】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。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。【引导自学】带着问题学生自主学习教材P6364电阻板块。【问题驱动】1.物理学中用电阻来表示 。导体对电流的阻碍作用越大,导体的电阻就 。电阻通常用字母 表示。2.电阻的单位是 ,简称 ,符号是 。比
5、较大的单位有 、 ,它们的换算关系是:1K= ,1M= 。3.小灯泡的灯丝电阻约为 ;日常用的电炉丝的电阻约为 ;实验室用的1m长的铜导线,电阻约 。4.具有一定电阻的原件叫 。电阻在电路图中的符号是 。【拓展说明】导线的电阻是很小的,一般忽略不计,R=0;电流表的电阻是很小的,与导线接近;电压表的电阻是很大的。【走向社会】多媒体展示常用的电阻器。【想想议议】在李元芳与大人的对话中提到,买不到“铁导线”,同学们想一想,为什么不用铁来做导线呢? 【反馈练习】1.有两段导线A和B,在相同的电压下,通过导线A的电流较大,通过导线B的电流较小,哪段导线的电阻大?2.24000= K= M。思考、交流、
6、讨论回答预设:不同。学生观察实验现象:接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。学生观察实验现象:把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。 学生思考交流后发表见解:导体对电流有阻碍作用,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。学生自学后回答:1.导体对电流阻碍作用的大小;越大;R。2.欧姆;欧;K;M;103;106。3.几欧到十几欧;几欧;百分之几欧。4.电阻器;电阻; 。学生观看图片,了解常见的电阻器。学生思考讨论后回答:同样规格的铁导
7、线电阻比铜线的要高6倍左右,所以一般不用“铁导线”。(设计意图:通过实验增加感性认识,步步设疑,引导学生结合自学,从而完成电阻概念的建立。)学生独立完成练习后展示答案:1. B导体的电阻大。2. 24;2.410-2。2.影响电阻大小的因素(1)提出问题(2)猜想假设(3)设计实验(4)进行实验(5)得出结论(6)电阻与温度【问题过渡】在前面的实验中,铜丝和镍镉合金丝是用不同材料制成的,虽然长度和横街面积相同,但电阻不同,这说明什么呢?【启发诱导】观察图片,图中铜线和铝线的电阻不同,是两段导线在什么方面存在差异造成的呢?【顺势追问】在材料一定的情况下,电阻还与什么因素有关呢?【猜想假设】教师引
8、导学生对猜想的因素进行筛选。铜丝与铁丝的颜色不同,是由它们的材料不同引起的,因此可以忽略颜色,保留材料。其他因素又怎样筛选呢?猜想:导体的电阻是由导体的长度、横截面积、材料决定的。【设计实验】(一)实验方法1.探究过程中涉及到多个因素时,应采用什么探究方法?2.电压相同时,通过比较什么来确定电阻的大小? (二)设计电路选两组同学设计的电路图进行展示。1.探究电阻与导体材料的关系,需要控制不变的量是 、 ,改变的量是 。2.探究电阻与导体长度的关系,需要控制不变的量是 、 ,改变的量是 。3.探究电阻与横截面积的关系,需要控制不变的量是 、 ,改变的量是 。【进行实验】教师引导学生连接电路,分别
9、探究电阻与材料、长度、横截面积的关系,把数据记录在表格中。表一材料长度(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金10.5锰铜合金10.5表二材料长度(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金0.50.5镍铬合金10.5表三材料长度(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金10.5镍铬合金11【视频展示】实验结论1:导体的电阻与材料有关。长度、横截面积相同,镍铬合金比锰铜合金的电阻大。实验结论2:导体的电阻与长度有关。材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。实验结论3:导体的电阻与横截面积关。材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小。【小资料】在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电
10、性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。【问题过渡】除了以上导体自身因素外,你认为电阻还与哪些外界因素有关?【启发诱导】家用电灯泡经常是在刚开灯时因电流大而烧坏,灯丝烧热后却很少损坏,这是为什么?(四)探究电阻与温度的关系各小组把事先准备好的灯丝接入电路,闭合开关后,用打火机对灯丝加热,观察灯泡的亮度及电流表的示数变化。【提出问题】通过实验现象,你能得出什么结论?【顺势追问】这能说明所有导体的电阻都会在温度升高时变大吗?实验结论4:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小。注意:在初中
11、阶段,若无特殊说明,皆不考虑电阻值随温度变化的情况。【归纳总结】导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关;同种导体的长度越长、横截面积越小,其电阻值越大。电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻越大。所以,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。对于定值电阻 ,其阻值与外加电压和通过的电流没有关系。【反馈练习】1一个导体接在3伏的电源上,电阻大小为10欧,若从电路中取下这个导体,导体的电阻值为_欧。2一段导体被均匀拉长后,它的电阻将 ,这是因为其他条件不变时 变大,且 变小的原故。学生思考回答:电阻大小与导体的材料有关。学生在教师的启发下猜想假
12、设。猜想预设:长度、颜色、材料、粗细(横截面积)、硬度、体积、质量。学生思考交流后进行筛选:1.硬度也与材料有关,保留了材料,可将硬度也忽略。2.质量是由材料和体积决定的,保留材料和体积,可忽略质量。3.长度和横截面积又决定着体积的大小,保留长度和横截面积,可忽略体积。学生思考讨论回答:1.控制变量法。2.比较电流表的示数。学生根据实验方案设计电路图:学生思考后回答:1.长度、横截面积,材料。2.材料、横截面积,长度3.材料、长度,横截面积。按照电路图连接实物电路,把实验数据记录到表格中。材料长度(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金10.50.2较大锰铜合金10.50.9较小材料长度
13、(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金0.50.50.32较小镍铬合金10.50.2较大材料长度(m)横截面积(mm2)电流(A)电阻镍铬合金10.50.2较大镍铬合金110.32较小学生分析数据,思考后总结实验结论。学生思考、讨论、猜想。学生思考后回答:灯丝电阻受温度影响。学生动手操作并观察现象:随着温度的升高,灯的亮度变暗,电流表的示数变小。学生思考后回答:导体电阻受温度影响,温度越高,电阻越大。不能。(设计意图:通过分组实验体会用控制变量法探究电阻,突破难点。)学生完成反馈练习回答:1. 102.变大;长度;电阻。3.半导体、超导现象(1)半导体(2)超导现象【引导自学】引导学生
14、自学P66科学世界半导体和超导现象。【问题驱动】1.什么是半导体?2.半导体有哪些应用?【展示课件】播放超导现象。某些材料在超低温的情况下电阻突然减小到零,这种现象称为超导现象。具有超导性质的物体称为超导体。阅读教材、思考、交流。回答预设:1.像硅、锗,导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体。2.半导体材料可以制作二极管、三极管、集成电路。观看、了解。(设计意图:了解科技前沿,开拓眼界,培养物理兴趣。)三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么?”学生讨论发言,梳理本节知识要点,见附件1。四、课堂检测教师巡视、讲评。完成同步训练见附件2。五、布置作业动手动脑学物理1、2、5。课后完成第3节 电阻
15、1.认识电阻 2.探究影响电阻大小的因素(1)定义: (1)探究方法:(2)符号及画法 (2)实验结论:(3)单位: 3.半导体和超导现象【板书设计】【教学反思】一、案例的“亮点”1.由一段剪辑的视频导入,能够激发学生兴趣,提高注意力,同时建立愉悦的课堂气氛。2.在探究影响电阻的因素时采用控制变量的方法研究物理问题,引导学生通过所做的实验来体会控制变量,实现物理方法的教学。3.分组实验时,给学生提供了多种器材,实行开放性的教学。倾听学生的思路,并适时加以点拨,培养学生的创新思维和创新意识。二、教学中易出现的问题:实验中要及时对注意事项进行温馨提示,否则会走弯路。在探究温度对电阻的影响时,要注意
16、灯丝在温度升高时电阻变大,只代表部分导体的特点,有些半导体会随温度的升高电阻变小。附件1附件2检测题1A、B是两根材料相同,长度相同的导体,如果A导体的横截面积是0.5cm2,B导体的横截面积是5mm2,则导体A的电阻导体B的电阻。2有三根相同材料制成的导体A、B、C,在相同的温度下,A比B长,粗细相同;C与B长度一样,C粗些这三根导体的电阻由大到小的排列顺序为。3关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )A导体中有电流,导体才能有电阻B导体电阻的大小取决于通过它的电流的大小C导体电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流无关D导体的电阻只与导体的长度有关4下列说法正确的是( )A铁导线的电阻一定比
17、铜导线的电阻大B两根长度相同的镍铬合金导线,横截面积较小的电阻一定大C长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大D长度相同,材料相同,横截面积也相同的导线,在任何情况下,电阻都一样大5小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想: 猜想:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关; 猜想:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关; 猜想:在温度不变时,导体的电阻与导体的横被面积有关 供她选择的导体如下表所示:序号材料长度(m)横截面积(mm2)A镍铬合金0.80.5B锰铜0.81C锰铜0.80.5D锰铜1.20.5她画出了实验电路图,并按要求正确地连接了电路。请完成下列填空(只填序号): (1)要验证猜想,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;(2)要验证猜想,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;(3)要验证猜想,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;(4)这种物理研究方法,通常叫做 。参考答案1.小于2.RARBRC3.C4.B5.(1)A、C(2)C、D(3)B、C(4)控制变量