§14.1電阻和變阻器

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(shí)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(huì)用變阻器改變電流學(xué)情分析對(duì)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(duì)待問題還只是停留在形象認(rèn)識(shí)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(shí)與技能：知道電

2、阻的概念，知道導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān)，理解滑動(dòng)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(shí)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(shí)。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(huì)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(duì)電流的阻礙作用叫電阻。

3、（1）符號(hào)：R （在電路中的圖形符號(hào)： ）（2）單位：歐姆，簡(jiǎn)稱歐，符號(hào)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(tái)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(cè)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(cè)的理由。學(xué)情預(yù)設(shè)：由于電阻對(duì)于學(xué)生來說較為抽象，對(duì)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(shí)大多數(shù)學(xué)生可能會(huì)猜與電壓、電

4、流有關(guān)，而要猜想出與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)不容易，所以對(duì)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(zhǎng)度、粗細(xì)、溫度等方面進(jìn)行猜想，明確探究方向。對(duì)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(cè)電阻”的活動(dòng)中，通過不同電壓和電流下測(cè)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(duì)于學(xué)生這樣的猜想受所學(xué)知識(shí)限制，只作為學(xué)生課后興趣活動(dòng)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

5、水管和細(xì)水管中流動(dòng)時(shí)受阻程度一樣嗎？空調(diào)電源線為什么比臺(tái)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(huì)就會(huì)越多，那么電荷在越長(zhǎng)的導(dǎo)體中定向移動(dòng)時(shí)，是否受阻的機(jī)會(huì)也越多呢？學(xué)生猜想：電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)。問：如果路邊上有火，溫度越高，通過時(shí)就會(huì)很難，對(duì)于溫度高低，電阻難道也無動(dòng)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(huì)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”、

6、“壓強(qiáng)大小因素”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(zhǎng)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(shí)積累不同，對(duì)一個(gè)問題的理解會(huì)有不同，因此學(xué)生設(shè)計(jì)的方案也會(huì)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(duì)他們?cè)O(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(huì)，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(dòng)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(zhǎng)度觀察小燈泡的亮暗

7、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2：電流表、滑動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)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(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻線路板。這種方案是通過具體測(cè)出電流和電壓，定量地測(cè)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

8、的原則，盡可能讓學(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(duì)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

9、把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果設(shè)計(jì)在一張表格上（如下圖所示，當(dāng)然針對(duì)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(dòng)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(shì)，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(huì)相互接納、贊賞、分享和互助。（4）分析、論證與評(píng)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(shí)，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

10、的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，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(huì)，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(shí)，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(yè)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

11、拉長(zhǎng)，由于它的長(zhǎng)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(huì)”理念，突出物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用。只要改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料，就能改變電阻大小。請(qǐng)你利用今天所學(xué)的知識(shí)，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(dòng)變阻器改變燈泡的亮度，然后請(qǐng)學(xué)生分組完成本次演示。 1.分組觀察滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造，并對(duì)照?qǐng)D14-3理解各部分的名稱，作

12、 用。圖1P 2.滑動(dòng)變阻器的電路圖符號(hào)，示意圖 3. 原理：通過改變連入電路的電阻線的長(zhǎng)度來改變電阻的。 對(duì)照上面的電路圖符號(hào)，請(qǐng)學(xué)生回答滑片如何移動(dòng)時(shí)連入的電阻增大,對(duì)照示意圖：要想滑片P向左滑動(dòng)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(dòng)時(shí)電阻減小呢？ 講解滑動(dòng)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(huì)滑動(dòng)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(qǐng)學(xué)生找生活中見過的滑動(dòng)變阻器。如收音機(jī)的音量調(diào)節(jié)旋扭等。 6. 簡(jiǎn)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

13、析，確認(rèn)導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用，使學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)，就象水流在水管中受阻一樣，電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)也會(huì)受到阻力，即導(dǎo)體對(duì)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(shí)，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(duì)電阻變化有比較形象和具體的感性認(rèn)識(shí)，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(zhǎng)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(jiǎn)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(duì)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