第十四章 電壓和電阻第一節 電阻【教學目標】知識與技能1.知道什么是電阻,理解電阻是導體本身的一種屬性。2.知道電阻的單位機器換算。3.理解電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關。過程與方法在探究決定因素的過程中，體會用控制變量方法研究物理問題。感知電阻大小的知識。 情感態度與價值觀激發對電阻與哪些因素有關產生興趣，積極動手進行實驗或觀察實驗。【教學重點】1.理解電阻的概念；2.導體電阻的大小的決定因素和無關因素；會根據相關因素的變化分析導體電阻的變化。【教學難點】影響電阻大小的相關因素和無關因素。【教學準備】教師器材：本節多媒體課件；筆記本電腦；接線板、演示用電流表、干電池組、開關、導線若干、小燈泡、長短粗細相同的鐵絲及銅絲、鎳鉻合金絲 各一段、酒精燈、投影儀。【教學過程】主 要 教 學 過 程教學環節及內容教師活動學生活動A實驗、復習舊知識、聯系生活現象設疑、激趣導入板書課題【展示】 教師展示兩根線芯不同材質（銅、鋁）導線【導學誘思】你們家里有這個物體嗎？導線表皮使用什么材料制成？為什么？導線的線芯用什么材料制成？為什么？（學生思考后回答，教師可以現場用小刀剝去導線絕緣皮，漏出線芯）較大負荷的開關或繼電器甚至要用昂貴的銀材料制作開關觸點（展示銀觸點圖片）鐵是不是導體？導線的線芯為什么不用既能導電、又便宜的鐵材料來制作呢？引入并板書課題：14.1 電阻（設計意圖：借助觀察學生生活中熟悉的物體導線的表皮和線芯材質入手；并復習舊知識的基礎上遞進設疑；引入電阻的物理意義；激發學生的興趣和探究欲望）_，是導線塑料；是絕緣體、保護作用鋁、或銅；導電需要導體討論：銀、鋁、銅、鐵都是導體、都能導電，或許導電的性能好壞不同B新課講授一 電阻概念【實驗探究1】把（鐵絲和銅絲分別接入電路，注意觀察觀察開關閉合后燈泡的亮度有什么不同？（銅絲和鐵絲的長度、粗細相同）（設計意圖：通過觀察實驗并分析和類比馬路與山路兩種方式；理解不同的導體都能導電、但是對電流的阻礙作用不同；建立電阻概念）二 電阻的單位和換算1）先將鐵絲接入電路，合上開關，觀察小燈泡的亮度。2）將鐵絲換成長短、粗細相同的銅絲，合上開關，觀察小燈泡的亮度。【導學誘思】兩次實驗你觀察到什么現象？說說你的想法（學生如果說不出來，繼續下面點撥）兩次燈泡都亮，說明什么？兩次的亮度不同，說明了什么？【師生歸結】1 不同的導體都能導電，但導電的同時對電流的通過也有阻礙作用；不同的導體，這種阻礙作用的大小可能不同。在物理學中用“電阻”這個物理量來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。板書：電阻是導體對電流阻礙作用的大小。2 類比上學中的“青檀路”和“喜馬拉雅山路”理解電阻的概念。【過度】電阻是繼“電流”、“電壓”之后我們學習的第三個電學重要物理量。類比復習電流、電壓的單位，引出電阻的單位！【自學探究2】時間4min；閱讀教材P63P64 五個自然段并回答下列問題：之后提問，看誰找的又快又正確！1）電阻物理量的符號是_____;電阻器的電路圖符號是______.2) 電阻的國際單位、常用單位和單位換算是什么？3）燈泡、1m長銅導線、電流表、電壓表的內阻大約是多少？【師生歸結 教師板書】1電阻的符號：R；電路圖中的符號是。2電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號“”。常用單位：千歐（k），兆歐（M）1 k=103；1 M=1063幾占常見的電阻值：【情感激勵】歐姆靈巧的手藝是從事科學實驗之本，他的家境十分困難，但從小受到良好的重陶，父親是個技術熟練的鎖匠，還愛好數學和哲觀察燈泡的亮度；并回答。接銅絲時燈泡亮，鐵絲時燈泡暗。討論、表達。銅絲和鐵絲都是導體。導電的性能不同，相同電壓下，接銅絲燈泡亮的說明電流大，銅的導電性能比鐵好。實驗1中，銅絲的電阻小于鐵絲的電阻。電流的單位：A電壓的單位：V電阻的單位：（設計意圖：a知識點性的內容也要讓學生自學探究；b 要讓學生明確探究自學的時間、內容、目的要求、反饋方式等 c 電壓表、電流表和導線、普通用電器的內阻大致在什么范圍內，要讓學生了解，這是深化“短路”概念理解的重要基礎）注意的寫法和讀法知道常見導體的電阻值，增加對的感性認識；進一步理解“短路”概念。三 影響電阻大小的因素1 電阻是導體本身的一種性質，與外加的電壓、電流無關。2 實驗探究決定電阻大小的因素學。歐姆從小養成了勤于動手的好習慣。物理是一門實驗學科，如果只會動腦不會動手，那么就好像是用一條腿走路，走不快也走不遠。歐姆 要不是有這一手好手藝，木工、車工、鉗工樣樣都能來一手，那么他是不可能獲得如此成就的【過度設疑】導體的電阻是固定不變的嗎？它的大小與什么因素有關？與什么因素無關？【導學誘思】電阻是導體本身的一種性質，其大小只與導體本身因素有關。導體兩端的電壓和導體中的電流是導體本身的因素嗎？電阻與他們有關嗎？【師生歸結 教師板書】1 電阻是導體本身的一種性質，與外加的電壓、電流無關。【練習跟進】一個定值電阻，它兩端電壓為10V，電阻為20；當它兩端電壓為20V的時候其電阻為 ；當他兩端電壓為0V是，其阻值為 。【過度設疑 提出問題】導體中的電路和其兩端的電壓不是導體本身的因素；哪些因素是導體本身的因素呢？譬如小明同學，哪些因素是他自己固有的？哪些因素是外加的？【猜想假設 探究引導】你猜想導體的電阻可能與哪些本身的因素有關？探究一個物理量與多個因素的關系科學的方法是怎樣研究的的？根據控制變量法設計三個實驗步驟。實驗中如何改變材料？長度？橫截面積？如何判斷不同電阻絲電阻的大小？燈泡的亮度變化不明顯怎么辦？這種用燈泡的亮度、電流表的示數比較不同電阻絲的電阻，用到的研究方法是什么？描述控制變量的實驗結果，應該注意什么問題？（設計意圖：a 對歐姆生平的簡介培養學生愛思考，勤動手的好習慣；b 滲透物理學習方法的教育。）（設計意圖： 電阻大小的決定因素，不但要分析有關；還要分析無關因素；便于學生形成結構）當頭斷喝、先入為主，明確電阻與電壓、電流無關。學生討論交流。電壓和電流是外加的，不是導體自帶的。練習鞏固，同一個導體的電阻不隨電壓、電流的改變而改變。（設計意圖：類比“學生自身的有關、無關因素理解電阻的有關、無關因素）自己：高矮胖瘦氣質習慣等外加：穿衣戴帽導體自己的因素：材料、長度、橫截面積、溫度。（設計意圖：本實驗是“控制變量法”的經典實驗。從實驗方案的設計；如何控制變量和不變量；如何比較電阻的大小；控制變量法實驗結論的正確表述等都要讓學生在分組研討中自行歸納得出；教師點撥引導；讓學生體驗實驗設計、實驗實施、實驗評估、實驗結論歸納的過程）板書結論【學生探究】【探究1】長度、橫截面積一定時，研究電阻R與材料的關系；【探究2】材料、橫截面積一定時，研究電阻R與長度L的關系；【探究3】材料、長度一定，電阻R與橫截面積S的關系；【探究4】材料、長度、橫截面積一定，電阻R與溫度t的關系（電阻絲用燈絲和石墨絲或玻璃兩種材料）【歸納 板書】2 電阻的大小與導體本身的材料、長度、橫截面積、溫度有關。【類比 活化】道路類比導體；人流類比電流；長度、寬度相同的青檀路和喜馬拉雅山路相同的公路、寬度相同，長度越長、阻力越大長度、材質相同的公路，橫截面積越小原來公路上的人越抓狂【練習跟進】一條金屬絲的電阻為R，若將它們均勻拉長為原來的3倍，它的電阻會變______。如果將電阻絲對折，電阻會變______.【拓展閱讀】6分鐘；閱讀教材p6566“小資料”“科學世界”了解“不同材料物體的導電能力順序” “半導體”的相關知識！ 實驗探究1：已經做過了。電阻絲一段固定；另一端改變位置。思考：如果只有一根電阻絲，如何控制長度不變，改變橫截面積？（設計意圖：加熱三種材料：燈絲；石墨絲、玻璃。隨著溫度的升高，電阻既有增大、也有減小的例子；同時要注意表述結論的嚴謹性：一般的導體電阻隨溫度升高而增大）（設計意圖：借助“人通過道路”的阻力；輔助加深理解決定電阻大小的四個因素）注意，在其他因素相同時，長度越長電阻越大；橫截面積越大，電阻越小。（設計意圖：從生活走向物理，從物理走向社會病注意學科滲透，關注科技發展）三、課堂小結回顧本節課“你學到了什么？”學生自主畫圖整理，知識點、研究方法。詳見“板書設計”學生討論發言，梳理本節知識要點四、課堂檢測本節“助學”中“小試身手”老師巡視、講評完成“小試身手”見附件一五、布置作業見附件二課后完成【板書設計】 【教學反思】一、案例中的“亮點”1 落實“三維”，活化知識與能力初中物理教學的三維目標：知識與能力、過程與方法；情感態度與價值觀不是空泛的大道理。教學應以知識為線索，不能以知識為主。在教學中簡化“過程與方法”，或敷衍了事，一蹴而就；虛化“情感態度價值觀”，形同虛設，束之高閣。會導致課堂教學的效率低下。本節的教學，我特別注重了學生探究過程的優化；從“探究導體電阻大小因素”的實驗方法；實驗方案；如何控制變量；如何控制衡量；如何比較電阻；都讓學生自己設計；學生自主探究；自主歸納結論；自主分析控制變量實驗結論的正確表述。學生的物理規律是在“做中學”到，是過程中理解。自然也興趣盎然；說太高深的沒意思，學生課上探究的高興，喜歡物理這一學科，就是落實了“情感態度價值觀”！紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。有過程的學習是多么美妙我們不能扼殺孩子們體驗這美妙學習的機會！2 思維導圖板書，活化知識見真章傳統的教師板書是提綱式、線性的、文字式的、不易幫助學生形成網絡；也不易激發學生歸納整理的興趣。思維導圖的板書，采用圖形化、放射性發散思維的模式，整理一堂課中所學的所有知識點、方法、注意要點。能充分捕捉學生學習過程中的每一個靈感和收獲，對每一個主題的聚焦和拓展分支，就可以整理出全部的要點。圖形化的完善思維，可以讓學生享受“思維”整理的樂趣。3 挖掘幽默元素，讓課堂有笑聲今天講14.1 電阻；做完“探究電阻與導體材料的關系”實驗后處理到“為什么高壓線不用銀材料”假如高壓線全部是銀材料做成 ：第二天早晨起來一看（往上看），哇，高壓線上掛滿了人（偷電線過死的）；（往下看）地下還躺著一堆！咦？！（做仔細看狀）物理課代表？（手往下指）。孩子們瞬間爆笑，轉瞬即止提取生活中的物理幽默元素；把幽默搬進課堂教學，運用幽默可以引起學生的注意，激發學生的學習興趣；克服學生的枯燥心態。當然，幽默要適時適度，適可而止，無傷大雅；不要為樂而樂，好放難收，沖淡主題，影響教學。二、案例中的“遺憾”其實，學生的隨堂并進實驗是切實落實“過程與方法”的主戰場。但是，鑒于器材的限制、時間的限制，很多實驗都變成了教師演示；或者個別學生演示；大部分學生失去了“做中學”的高級學習活動方式；只能被動的觀察，學習效果大打折扣。8