§14.1電阻和變阻器[教育課資]

1、課題14.1電阻與變阻器課型新授1課時(shí)課標(biāo)與教材電阻是導(dǎo)體的重要電學(xué)性質(zhì)，理解這一概念的初步含義及其決定因素，與理解電流和電壓的初步概念一樣，是歐姆定律等后續(xù)學(xué)習(xí)的必備基礎(chǔ)。變阻器是電阻知識的實(shí)際應(yīng)用，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)際中應(yīng)用很廣泛。教學(xué)重點(diǎn)：探究決定電阻大小的因素；變阻器的構(gòu)造和使用方法。教學(xué)難點(diǎn)：控制變量法的運(yùn)用，會用變阻器改變電流學(xué)情分析對初中學(xué)生來說，抽象的邏輯思維在個(gè)體的智力發(fā)展中逐漸趨向完善，但是在很大程度上，他們對待問題還只是停留在形象認(rèn)識和感性思維的層面。因此本節(jié)教學(xué)最好從學(xué)生身邊的現(xiàn)象或貼切的類比入手，逐步讓學(xué)生理解和應(yīng)用科學(xué)概念。教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：知道電阻的概念，知

2、道導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān)，理解滑動變阻器的作用。2.過程與方法：通過問題情景，讓學(xué)生大膽作出猜想，自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生分析問題的能力體驗(yàn)“控制變量法”的科學(xué)探究方法，認(rèn)識科學(xué)方法應(yīng)用的重要性。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：在實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)小組成員合理分工、相互合作的能力和積極充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)、尊重他人的意識。教學(xué)方法與媒體課件，導(dǎo)線若干、電池組、電流表、小燈泡、開關(guān)若干組教 學(xué) 過 程復(fù)備及設(shè)計(jì)意圖一、引入新課 演示實(shí)驗(yàn)：將不同的導(dǎo)體聯(lián)入電路，觀察小燈泡的亮暗程度 學(xué)生會得到如下結(jié)論：不同導(dǎo)體的導(dǎo)電能力是不相同的。 二、進(jìn)行新課 1、電阻導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。（1）符號：

3、R （在電路中的圖形符號： ）（2）單位：歐姆，簡稱歐，符號是“”常用單位：千歐k，兆歐M換算關(guān)系：1 k=103，1 M=103 k（3）利用多媒體計(jì)算機(jī)展示收音機(jī)、電視機(jī)電路板中的電阻元件。組織學(xué)生閱讀信息窗，讓學(xué)生了解常見的電阻的阻值，并從中發(fā)現(xiàn)電阻的大小不同。（4）實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生觀察一盞可調(diào)臺燈的亮度變化。2、科學(xué)探究：電阻的大小與哪些因素有關(guān)（1）先由學(xué)生進(jìn)行交流討論，鼓勵(lì)學(xué)生大膽的猜測電阻的大小可能跟什么因素有關(guān)系？并且說明你這樣猜測的理由。學(xué)情預(yù)設(shè)：由于電阻對于學(xué)生來說較為抽象，對于決定電阻大小的因素，學(xué)生并沒有生活體驗(yàn)，基于前面所學(xué)電學(xué)知識大多數(shù)學(xué)生可能會猜與電壓、電流有關(guān)，而要

4、猜想出與材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)不容易，所以對于此環(huán)節(jié)處理則采用“引導(dǎo)式探究”的方法進(jìn)行，即通過教師提出與學(xué)生生活緊密聯(lián)系的問題引導(dǎo)學(xué)生往材料、長度、粗細(xì)、溫度等方面進(jìn)行猜想，明確探究方向。對于電阻與電壓、電流有關(guān)的猜想表示認(rèn)可，但在本節(jié)課中不作探究，而是放在后面“用伏安法測電阻”的活動中，通過不同電壓和電流下測得定值電阻不變的事實(shí)加以解釋導(dǎo)體的電阻與電壓和電流無關(guān)，因此對于學(xué)生這樣的猜想受所學(xué)知識限制，只作為學(xué)生課后興趣活動進(jìn)行。問：通常的導(dǎo)線都是用銅、鋁而不用鐵，為什么？學(xué)生猜想：可能是它們的電阻不同。問：它們電阻的大小可能與什么有關(guān)？學(xué)生猜想：可能與材料有關(guān)。問：水在粗水管和細(xì)水管

5、中流動時(shí)受阻程度一樣嗎？空調(diào)電源線為什么比臺燈電源線粗？學(xué)生猜想：電阻的大小可能與導(dǎo)體的粗細(xì)有關(guān)。問：在人潮洶涌的步行街上行走時(shí)，人走得越遠(yuǎn)與他人摩肩接踵的機(jī)會就會越多，那么電荷在越長的導(dǎo)體中定向移動時(shí)，是否受阻的機(jī)會也越多呢？學(xué)生猜想：電阻的大小與導(dǎo)體的長度有關(guān)。問：如果路邊上有火，溫度越高，通過時(shí)就會很難，對于溫度高低，電阻難道也無動于衷？學(xué)生猜想：電阻的大小可能與溫度有關(guān)。（2）學(xué)生根據(jù)猜想進(jìn)行制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 由于涉及到多個(gè)因素的探究，在制定探究方法上要正確，否則學(xué)生會盲目操作或者無從下手，所以在探究前引導(dǎo)學(xué)生用變量控制法去研究。通過回顧以往探究“影響摩擦力大小的因素”、“壓強(qiáng)大小因

6、素”的探究方法，學(xué)生不難想到“變量控制法”。）通過這樣的引導(dǎo)讓學(xué)生有了明確的探究方法后再讓學(xué)生觀察桌面上提供的器材進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。（先向?qū)W生介紹線路板中材料、長度、粗細(xì)等具體情況）學(xué)情預(yù)設(shè)：每個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)閱歷、知識積累不同，對一個(gè)問題的理解會有不同，因此學(xué)生設(shè)計(jì)的方案也會不同。在此環(huán)節(jié)中要重視學(xué)生獨(dú)特的感受、體驗(yàn)和理解，對他們設(shè)計(jì)的可行方案加以肯定和鼓勵(lì)，讓每位學(xué)生都有施展的機(jī)會，敢于創(chuàng)新。在自主性得以充分發(fā)揮的情況下，學(xué)生設(shè)計(jì)的方案可謂層出不窮。學(xué)生設(shè)計(jì)方案1：小燈泡、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻線路板。這種方案定性地進(jìn)行探究，通過選擇不同的電阻線或者不同的長度觀察小燈泡的亮暗來判斷電阻大

7、小的變化，從而探究出影響電阻大小的因素。學(xué)生設(shè)計(jì)方案2：電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻線路板。這種方案也是定性的進(jìn)行探究，通過選擇不同的電阻線或者不同的長度觀察電流表示數(shù)的變化來判斷電阻大小的變化，從而探究出影響電阻大小的因素。學(xué)生設(shè)計(jì)方案3：電流表、小燈泡、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻線路板。種方案綜合了以上兩種方案的特點(diǎn)進(jìn)行探究，即可以觀察電流表的示數(shù)，同時(shí)也可以觀察小燈泡亮暗的變化。學(xué)生設(shè)計(jì)方案4：電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻線路板。這種方案是通過具體測出電流和電壓，定量地測出電阻的大小，有具體的數(shù)據(jù)，說服力強(qiáng)。設(shè)計(jì)意圖：在這個(gè)環(huán)節(jié)中采用分散的原則，盡可

8、能讓學(xué)生自主進(jìn)行,充分展現(xiàn)自已獨(dú)到的設(shè)計(jì)方案，老師只是以組織者和研討者的身份，適時(shí)地、平等地參與了學(xué)生的討論和指導(dǎo)，認(rèn)真傾聽他們的想法，洞察他們這些想法的由來，并鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流和質(zhì)疑，了解彼此的想法，豐富和調(diào)整自己的理解。最后在探究電阻與溫度關(guān)系時(shí)，采用集中的原則，統(tǒng)一引導(dǎo)學(xué)生把日光燈的燈絲（這也是從生活中取材，解決器材不足的困難，而且效果非常明顯）接到電路中，接通過電路后，觀察用酒精燈對日光燈燈絲進(jìn)行加熱前與加熱時(shí)，小電燈的亮暗以及電流表示數(shù)的變化，并把現(xiàn)象記錄下來，最后分析現(xiàn)象得出結(jié)論。（3）學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)學(xué)生根據(jù)自已設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，并把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和

9、結(jié)果設(shè)計(jì)在一張表格上（如下圖所示，當(dāng)然針對不同的實(shí)驗(yàn)方案，表格的設(shè)計(jì)也有所不同）記錄下來，便于他們比較分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。數(shù)據(jù)記錄與分析：設(shè)計(jì)意圖：此環(huán)節(jié)一方面培養(yǎng)學(xué)生動手操作和收集數(shù)數(shù)的能力，另一方面是要加強(qiáng)學(xué)生之間的合作與交流，發(fā)揮合作精神，使不同探究者貢獻(xiàn)各自的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)揮各自的優(yōu)勢，完成各單個(gè)探究者難以完成的復(fù)雜任務(wù)，同時(shí)也使學(xué)生學(xué)會相互接納、贊賞、分享和互助。（4）分析、論證與評估將學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)通過機(jī)算機(jī)展示儀投向屏幕，老師與學(xué)生一同分析各組記錄的數(shù)據(jù)，交流各自的看法，最后形成共識，歸納出影響電阻大小的因素的結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與橫截面積有關(guān)，導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻越大；導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體

10、的長度有關(guān)，導(dǎo)線越長，電阻越大；異體的電阻的大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)；導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度有關(guān)，一般的金屬，溫度升高，電阻增大。（錳銅的電阻隨溫度變化很小，碳的電阻隨溫度的升高而減?。┰O(shè)計(jì)意圖：這個(gè)環(huán)節(jié)主要是充分發(fā)揮民主、平等的原則，讓每位學(xué)生都有發(fā)言的機(jī)會，研討、交流，彼此表達(dá)與相互傾聽，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)，尊重他人的意見的習(xí)慣，以及培養(yǎng)與其他同學(xué)交流的意識，在交流中不斷反思，相輔相成，互相促進(jìn)。3、組織學(xué)生閱讀第84頁的信息窗（材料的電阻率）根據(jù)信息窗提供的信息，認(rèn)學(xué)生思考回答為什么不用鐵而和銅和鋁做導(dǎo)線的理由。4、隨堂練習(xí)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，一段導(dǎo)休的電阻被均勻拉長，由于它

11、的長度_,橫截面積_,則它的電阻_。 使用白熾燈時(shí)，為什么在打開電燈的瞬間最容易燒斷燈絲？據(jù)此，你給電視機(jī)用戶提出一條合理化建議嗎？設(shè)計(jì)意圖：拓展電阻受溫度影響在日常生活中的具體表現(xiàn)，體現(xiàn)“物理走向社會”理念，突出物理知識在生活中的應(yīng)用。只要改變導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料，就能改變電阻大小。請你利用今天所學(xué)的知識，發(fā)揮你的想象力，設(shè)計(jì)制作一個(gè)電阻可以改變的裝置。下節(jié)課，看誰的裝置更好一些。設(shè)計(jì)意圖：體現(xiàn)電阻的實(shí)際應(yīng)用，也為下面變阻器做鋪墊三、變阻器。引入：演示用滑動變阻器改變燈泡的亮度，然后請學(xué)生分組完成本次演示。 1.分組觀察滑動變阻器的構(gòu)造，并對照圖14-3理解各部分的名稱，作 用。圖1P

12、 2.滑動變阻器的電路圖符號，示意圖 3. 原理：通過改變連入電路的電阻線的長度來改變電阻的。 對照上面的電路圖符號，請學(xué)生回答滑片如何移動時(shí)連入的電阻增大,對照示意圖：要想滑片P向左滑動時(shí)電阻減小，應(yīng)將哪兩個(gè)接線柱連入電路，要想滑片P向右滑動時(shí)電阻減小呢？ 講解滑動變阻器的連入原則：一上一下。 4. 再次讓學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，體會滑動變阻器的連入方法，并如何改變電路中 的電流及電壓，即改變小燈泡的亮度。 5. 請學(xué)生找生活中見過的滑動變阻器。如收音機(jī)的音量調(diào)節(jié)旋扭等。 6. 簡單介紹電阻箱的作用，優(yōu)點(diǎn)以及計(jì)數(shù)方法，出示電阻箱，調(diào)節(jié)后讓學(xué)生練習(xí)讀數(shù)。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過觀察、比較、分析，確認(rèn)導(dǎo)體

13、對電流有阻礙作用，使學(xué)生有了感性認(rèn)識，就象水流在水管中受阻一樣，電荷在導(dǎo)體中定向移動也會受到阻力，即導(dǎo)體對電流有阻礙作用，從而引出電阻概念設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生關(guān)心日常生活中有關(guān)用電器的電阻元件，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，激發(fā)他們的興趣。設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)入手，通過觀察燈光的明亮變化使學(xué)生對電阻變化有比較形象和具體的感性認(rèn)識，由此引出要探究的問題：導(dǎo)體的電阻是可變的，影響電阻的大小的因素有哪些？設(shè)計(jì)意圖：一方面通過引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生大膽地依據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)或情景進(jìn)行猜想，即體現(xiàn)出“從生活走向物理”、“物理就在我們的身邊”的新課程理念，又有利于培養(yǎng)學(xué)生將生活與物理聯(lián)系起來進(jìn)行學(xué)習(xí)物理的方法。另一方面使學(xué)生的猜想能夠趨向要探究的因素與材料、長度、粗細(xì)、溫度等有關(guān)，使探究更具有方向性。教后反思本節(jié)課的設(shè)計(jì)立足在“從生活走向物理，從物理走向生活”的思路上，以科學(xué)探究為主線展開教學(xué)的。注重從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和直接感知出發(fā)，逐步形成物理概念和物理規(guī)律。先設(shè)計(jì)簡單易行的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過觀察、比較、分析，確認(rèn)導(dǎo)體對電流有阻礙作用，而不是硬性地將電阻的概念灌輸給學(xué)生。在引入電阻的概念后，用設(shè)問方法，激發(fā)學(xué)生的求知欲，依據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)或情景，將生活與物理緊密的聯(lián)系起來引出電阻大小與哪些因素有關(guān)的猜想和探討，體現(xiàn)出“從生活走向物理”、“物理就在我們的身邊”的新課程理念