教材分析:


《探究影響導體電阻大小的因素》是北京師范大學出版社出版的《物理》九年級第十一章第7節(jié)的內容。本節(jié)內容以科學探究的方式,通過完整的科學探究的環(huán)節(jié),在實驗中充分運用控制變量的方法,得出影響導體電阻大小的因素;其中,通過溫度對電阻的影響,提出了超導體特性。


教學目標:


【知識與能力目標】


1.知道影響電阻大小的因素有材料種類、長度、橫截面積和溫度。


2.了解導體電阻受溫度的影響、超導體的一些特點以及超導現(xiàn)象對人類生活和社會發(fā)展可能帶來的影響。


【過程與方法目標】


通過探究影響電阻大小的因素,進一步體會用控制變量法研究多個因素問題的方法。


【情感態(tài)度價值觀目標】


1.在實驗探究中,學習科學家研究問題的方法,培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W作風和實事求是的態(tài)度。


2.通過了解物理學知識對人類生活和社會發(fā)展的影響,培養(yǎng)正確的科學價值觀。


教學重難點:


【教學重點】


導體和絕緣體的識別、電阻及其單位的換算


【教學難點】


對導體和絕緣體的微觀本質和電阻概念的理解


課前準備:


1.教師研讀課標、教材,撰寫教學設計,制作多媒體課件。


2.學生預習本課內容,收集有關資料。


3.實驗器材:演示電流表一塊、學生實驗電路裝置24組(干電池兩節(jié)、燈泡一只、開關一個、電流表一塊、導線若干;鋼尺、鉛筆、塑料筆套、玻璃棒等各一)


教學過程:


一【拋錨】設置情境,引出問題


觀察與思考:





從生活中觀察,會發(fā)現(xiàn)常見的導線多是銅芯或鋁芯,而很少用鐵芯、有的導線芯比較粗、不同規(guī)格的燈泡,有的燈絲短,有的燈絲粗些,有的燈絲細些等等這些很多,而把它們接入電路中,最后燈泡的亮度不同,說明了它們的電阻不同,那究竟是哪些因素影響了電阻的大小呢?


二、【探錨】探究問題,分工合作


現(xiàn)在我們來做實驗來探究一下有哪些因素是影響導體電阻的大小的。


常溫下導體的電阻


【分析】


在判定一個因素對電阻的影響時,在實驗時應該保持其他因素不變,這樣才可能觀察出這個因素是不是影響因素(控制變量法)。例如:在驗證導體材料不同時電阻的情況,需要保證其他條件一樣,如溫度、粗細、長短、導體兩端電壓等都相同。同樣在判定導體的粗細和長短不同時的電阻,一樣需要保證其他條件一樣。


【提出問題】影響導體電阻大小的因素有哪些?


【猜想與假設】


可能影響電阻大小的因素有:導體的材料、長度、橫截面積、溫度等有關。


【設計實驗】


1、器材:導線,電流表,開關,電源;長度和粗細都相同的錳銅絲和鎳鉻絲各一根,粗細相同但長度為原來一半的鎳鉻絲一根,長度相同但橫截面為原來2倍的鎳鉻絲一根。


2、思考:?如何“顯示”電路中電阻的大???


?用什么物理方法探究?


?如何設計記錄表格?





【實驗步驟】


1.按電路圖所示裝置連好電路。


2.把導線分別接在長短和粗細都相同的錳銅絲和鎳鉻絲兩端,記錄電流表的示數(shù)。


3.再把導線接在長度減半的鎳鉻絲上,記錄電流的示數(shù)。


4.再把導線接在長度不變,粗細增大到2倍的鎳鉻絲上,記錄電流表示數(shù)。


【進行實驗】


方案一:探究電阻的大小與材料的關系


在本研究中應該控制導體的長度和橫截面積不變,再研究當導體的材料發(fā)生變化時,導體電阻的變化情況。


觀看動畫,并記錄電流表的示數(shù)大小,比較電阻大小








實驗結果:長度、粗細相同的導體,電阻大小與材料有關。


方案二:探究導體電阻與長度的關系


在本研究中應該控制導體的材料和橫截面積不變,再研究當導體的長度發(fā)生變化時,導體電阻的變化情況。


觀看動畫,并記錄電流表的示數(shù)大小,比較電阻大小


實驗結果:材料、粗細相同的導體,長度越大,電阻越大。


方案三:探究導體電阻與橫截面積的關系


在本研究中應該控制導體的材料和長度不變,再研究當導體的粗細發(fā)生變化時,導體電阻的變化情況。


觀看動畫,并記錄電流表的示數(shù)大小,比較電阻大小


實驗結論:當導體的材料﹑長度相同時,橫截面積越大,電阻越小。


【分析總結】


電阻是導體本身的一種屬性。導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面的大小有關。導體越長,電阻越大。導體的橫截面越大,電阻越小。


(二)導體的電阻會受溫度影響嗎?


【疑問】我們知道了常溫下,導體的電阻和它的材料、長度和橫截面積有關。那么,如果導體的溫度改變是,它的電阻會不會也發(fā)生變化呢?


【實驗探究】我們做一個小實驗,如右圖所示裝置,用酒精燈給細鐵絲加熱,在鐵絲溫度逐漸升高并發(fā)紅的過程中,觀察電流表的示數(shù)的變化。做一做


閉合開關后,用酒精燈給細鐵絲加熱,在鐵絲溫度逐漸升高并發(fā)紅的過程中,觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮度變化情況。


【實驗現(xiàn)象】隨著溫度的升高,電流表示數(shù)變小。


【實驗結論】導體的電阻大小與它的溫度高低有關,金屬導體的電阻通常隨溫度的升高而增大。


【拓展延伸】


超導現(xiàn)象:某些材料的溫度降低到一定程度時,電阻會突然消失,這就是超導現(xiàn)象。發(fā)生超導現(xiàn)象的物質叫超導體。


應用:利用超導原理,出現(xiàn)了磁懸浮列車。


三、【定錨】交流評價,鞏固練習


通過學習我們知道了科學探究的環(huán)節(jié);實驗探究了影響電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積、溫度;也知道了超導現(xiàn)象與超導體。下面我們就來看看你所學習的情況如何。


1.關于導線電阻的大小,下列說法中正確的是(溫度對電阻的影響可以不計)( D )


A.橫截面積越大的導線,電阻越小


B.橫截面積相同的導線,長導線的電阻大


C.長度相同的導線,細導線的電阻大


D.同種材料制成的長短相同的導線,粗導線的電阻小


2.教室用的電燈,常溫下的電阻比正常發(fā)光時的電阻要_小,所以閉合開關的瞬間能過燈絲的電流要比正常發(fā)光時大,燈絲往往在閉合開關的瞬間容易燒斷。


3.在探究影響導體電阻大小的因素時,甲乙丙三位同學作出如下猜想:


甲:導體的電阻與導體的橫截面積有關;


乙:導體的電阻與導體的長度有關;


丙:導體的電阻與導體的材料有關。


現(xiàn)提供多根電阻絲,材料參數(shù)如下表:





(1)某同學要驗證上述猜想,連接了如右實物圖。請你根據(jù)實物圖畫出電路圖


(2)如要驗證上述甲同學的猜想,


則應該選用AC兩根電阻絲(填序號)。


(3)如要驗證上述乙同學的猜想,


則應該選用 AB兩根電阻絲(填序號)。


(4)如要驗證上述丙同學的猜想,


則應該選用 AD 兩根電阻絲(填序號)。


四、【思錨】課后反思,改進不足


本節(jié)課采用了拋錨式教學模式來進行教學。在此種教學模式的探索中,我對本節(jié)課進行反思:


1.啟發(fā)式教學、充分利用實例、圖片,利用媒體的直觀動態(tài),引導學生積極思考,效果還不錯。


2.在實驗探究過程中,先分組討論,讓學生說出實驗的步驟和實驗方法,充分強調學生學習的積極性、主動性。


在教學中對于學生實驗時間的安排上不夠精準,致使時間上分配上出現(xiàn)問題,這在以后的教學中進一步改正。


導體
電流表示數(shù)
電阻大小
甲(錳銅)


乙(鎳鉻)


導體
電流表示數(shù)
電阻大小
甲(1米)


乙(0.5米)


導體
電流表示數(shù)
電阻大小
甲(0.5mm2)


乙(1mm2 )


編號
材料
長度/m
橫截面積/mm2
A
鎳鎘合金
1
1
B
鎳鎘合金
2
1
C
鎳鎘合金
1
2
D
錳銅合金
1
1

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七 探究——影響電阻大小的因素

版本: 北師大版

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