教育部参赛141电阻卢飞Word格式.docx
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1.教学重点:
认识电阻的含义;
探究导体电阻大小的影响因素。
2.教学难点:
应用“控制变量法”设计实验探究影响导体电阻大小的因素。
3.实验对达成教学目标所起的作用:
美国学者冯·
格拉斯菲尔德建构主义认识论指出,知识不是被动接受的,而是认知主体的主动构建。
物理是一门实验学科,实验是学生掌握概念、规律,变被动接受为主动构建的重要途径。
实验,能为学生提供观察的可靠素材,提供直观的感性材料,展示规律的真实过程;
同时实验能有效引导学生的思维,指导学生观察、体验规律得出结论。
本节课主要学习电阻,而对于电阻是导体本身的一种属性,对其影响因素比较抽象,通过实验,收集现象与相关的数据,极大地增强了学生的感性认识,并对于培养学生的观察能力、思维能力和实践操作能力都是很有帮助的。
4.主要教学策略:
应用生活中物理现象(调光灯)引入新课,通过电路电流的改变条件(实验“尝试改变电路电流”),引出电阻;
通过科学探究(提出问题——科学猜想——设计实验(控制变量)——进行实验,收集证据——分析归纳的出结论——合作交流,反馈应用),此过程中采用小组合作,得出电阻大小的影响因素,通过实验演示,得出电阻与温度的关系,从而并明确电阻是导体本身的一种属性;
而对于导体与绝缘体之间没有绝对界限,通过课堂演示实验完成。
5.实验类型:
学生分组实验、演示实验
七、实验教学过程:
教学内容
师生活动
设计意图
一、引入新课
1.电路中电流形成的原因:
(1)有电源提供电压;
(2)开关闭合形成通路
二、授新
(一)电阻
1.活动14.1尝试改变电路中电流的大小
(1)依电路图连接电路
(2)影响电路中电流大小的因素有两个:
一是电路两端的电压;
二是连接在电路中的导体.
2.电阻:
(R)
物理学中电阻是表示导体对电流的阻碍作用的大小,导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大.
(二)探究影响导体电阻大小的因素
1.活动14.2
(1)问题:
影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
(2)猜想:
(3)思考与设计
①如何通过实验比较导体电阻的大小?
②在几个因素中,如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小以及影响的程度?
(4)你还需要哪些实验器材?
(5)你将如何进行实验?
请画出电路图.
(6)交流与评价
2.学生分组实验
3.结论总结
电阻的大小与导体材料的种类有关,
电阻的大小与导体的横截面积有关。
电阻的大小与导体的长度有关。
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的种类有关,还与导体的温度有关.
(三)电阻
1、电阻也是导体本身的一种性质.
2、符号
3、单位:
欧姆(Ohm),简称欧,符号为Ω
电阻的常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),
换算关系:
1kΩ=103Ω
1MΩ=106Ω
(四)导体与绝缘体
1、容易导电的物体叫
做导体,如金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等;
2、不容易导电的物体叫做绝缘体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、空气等,
3、实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限.
4、半导体
5、超导体
二、新课引入
1、师媒体展示
(1)课前收集到的内芯不同的导线(网上搜索各种材料导线)
(2)两学生的讨论
(3)导体与绝缘体导电情况
师展示调光灯,插上插座,调节,观察灯亮度变化(或播放九上物理教学光盘上的14-视频-18简易调光灯.mpg)
问题一:
改变什么物理量,能够引起灯泡亮度改变?
师:
灯泡亮度改变,其实际上是通过改变哪个物理量来实现的?
生:
·
那电流是怎么形成的?
(总结)有电源提供电压,电路开关闭合形成通路(板书或投影)
实现电流的改变,就能设计出调光灯。
问题二:
如何实现电路中的电流的改变?
即如何设计一个调光灯?
二、新课学习
1、活动14.1尝试改变电路中电流的大小
(提示)根据“电路电流形成的原因”,你能改变电路中的电流吗?
方法是什么?
(学生分组讨论、思考,交流)
(展示)·
(去掉一节电池或添加一节电池)
对,改变电源电压。
在实验中,我们又是通过观察什么知道电流发生了变化了?
(交流)·
问题三:
除了改变电源电压外,还有别的方法吗?
2.学生阅读课本P82,如图14-1所示的电路,进行电路连接,并尝试改变接入课前准备的自动铅笔芯。
(强调铅笔芯易断,注意不要折断。
)
按图(b)实物所示,在A、B间接入的不同的物体,注意所接的物体有什么不同,观察电路中电流是否出现了变化?
(进行分组活动,记录现象)
(生进行组间交流,归纳结论)
(活动后总结)还可以通过改变接入电路中的导体实现电流的改变。
(归纳、板书或投影)影响电流大小的因素有两个:
一是改变电路两端的电压;
二是改变连接电路的导体。
(学生阅读课本完成导体在通过电流的同时对电流也有阻碍作用,说明电阻的含义)
物理学中电阻是表示导体对电流的阻碍作用的大小,导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大。
(板书或投影电阻含义)通过刚才的活动,我们有没有什么新的发现呢?
不同导体,电阻不同。
电阻为什么不同,受什么因素影响?
问题四:
电阻大小的影响因素是什么?
(二)探究影响电阻大小的因素
1.猜想
刚才所用的导体电阻不同,究竟是导体本身的哪些属性不同而导致了电阻不同呢?
你们小组认为影响电阻大小的因素是什么?
请进行猜想。
(组内交流后猜想,叙述出猜想的依据)
材料、长度、横截面积,
2.方法
在影响电阻大小的因素中,有多个物理量,为了便于研究,采用什么方法?
我们是通过观察什么来比较不同金属丝电阻的大小?
控制变量法、转化法
(生分组讨论具体怎么控制变量,设计表格与电路图,电路图可仿照前一个实验电路图)
(此处师提醒学生按照给定的器材“导体电阻比较装置”上的导体进行设计)
师进行投影展示学生课前设计的表格。
在探究电阻大小与材料关系时,有的组按照课本提示进行设计表格,还有组按照这样设计的:
接入导体
长度/m
横截面积/mm2
电流强度/A
电阻大小
A(铜丝)
相同
B(不锈钢丝)
3.活动
把本实验探究活动分成三种情况,在讨论的基础上,小组长前来抓阄本组要演示的实验活动。
师提醒:
每次需挑选两根符合要求的金属丝接入电路,通过比较电流的大小从而比较出电阻的大小,得出结论。
在小组成功地演示对应实验,其他组学生围拢过去观察,观察实验过程有无连线、操作错误,并把该组同学所研究过程得出的数据填入相应表格中。
l
S
B(不锈钢丝)
如:
探究电阻大小与材料关系时的过程:
甲同学:
本组要探究电阻大小与材料关系,需要我们控制长度与横截面积一定,通过分析,我们选用导体A与B,现连接电路。
乙同学在黑板上画好电路图,丙同学接线,连电路。
在连接电路前,要断开开关,接线时可以从电源正极也可以从电源负极出发,按电路图连接,注意电流表正负接线柱及量程的选择。
闭合开关前要检查电路,并进行试触闭合电路。
先接A导体,闭合开关注意观察电流表的读数。
乙同学读数。
丁同学负责记录。
后断开开关,接B导体,闭合开关,注意观察电流表的读数。
丁同学:
(分析数据比较后)通过我们组的实验数据分析比较,得出:
当导体的长度与横截面积一定时,电流不同,说明电阻不同,即电阻与导体的材料有关。
(其他组学生对本组活动表现进行评价)
4.其他组依次展示。
表二:
横截面
积/mm2
C(不锈钢丝)
2S
根据表二所观察到的现象,可以得出的什么结论?
5.表三:
D(不锈钢丝)
l/2
根据表三所观察到的现象,可以得出的什么结论?
总结:
电阻的大小与_____________________和_____有关。
(播放视频
)常态下的玻璃是不容易导电的,如果给玻璃加热,使它达到红炽状态,它就容易导电了。
说明导体的电阻的大小还跟____有关。
例如,“220V40W”的白炽灯未接入电路时,电阻约为100Ω;
正常工作时,电阻约为1200Ω.
问题五:
电阻的单位与换算关系是什么?
(三)电阻的单位及换算关系
(讲述)通过以前的学习,我们知道密度跟物体本身的材料、状态、温度有关,跟质量和体积均无关,所以我们说密度是物质的一种属性;
而电阻的大小也只取决于导体本身的一些属性,与______________也没有关系,所以,电阻也是导体本身的一种性质.
阅读课本P85后三段话,完成:
1.电阻在国际单位制的单位是什么?
2.其他常用单位还有哪些?
换算关系是什么?
问题六:
导体与绝缘体是什么?
生自学完成后展示:
1、什么是导体,试举例
2、什么是绝缘体,试举例
(讲述)原来不导电的物体,当条件改变时,也有可能变成导体.
3.半导体(
同一金属导体,温度越高,电阻越大;
提问:
那同一金属导体,温度降低呢?
(电阻值变小)温度不断降低呢?
(电阻值不断变小)
(播放视频)半导体与超导体的应用。
随堂练习
1.下列关于导体电阻大小的谠法中正确的是()
A.粗的铜导线比细的铜导线电阻小
B.粗细相同的铜导线,长的比短的电阻大
C.铁导线比铜导线的电阻大
D.长短相同的两根导线,粗的比细的电阻小
2.一根锰铜线电阻为R,要使它连人电路的电阻变小,可采用的方法是()
A.将导线拉长后接人电路
B.减小导体两端的电压
C.将导线对折后接人电路
D.增大通过导体的电流
3.在甲、乙两个不同导体两端加相同的电压,但产生的电流I甲>
I乙,,则甲导体的电阻_______(选填“>
”、“<
”或“一”)乙导体的电阻.
4.电阻是表示______的物理量,用符号______表示电阻,其国际单位是_______,在电路图中的符号是
5.完成下列单位换算.
(1)0.7MΩ=____kΩ;
(2)8Ω=_______kΩ=________MΩ
通过问题及现象,激发学生的求知欲与好奇心:
为什么灯光亮度可调,怎么调节的呢?
通过13章的学习,学生能够知道改变电流其亮度会发生改变。
集体回答(用问题引导学生思考)
只思考,不回答,留有疑问,保持学生学习的兴趣。
让学生分小组活动,进行讨论,既起到回顾旧知,又达到“学以致用”的目的。
进一步了解“转化法”在物理实验活动中的应用。
培养学生的自学能力,同时给你提供如图(a)所示的已经连接好的电路,
此处设计让学生利用已经准备的器材,进行摸索接入,让学生自己观察接入的物体上的不同,从而为下面“探究影响电阻大小的因素”做好铺垫。
即开放了学生的思维和实践的空间,又起到降低了学生理解电阻概念的难度。
培养合作交流能力
组间交流目的,主要是观察别组还有那些独特的方法,取长补短,同时,了解自己组的结论与别的组是否一致。
此处对学生进行辨证统一教育,物质具有两面性。
通过问题,激发学生思维与兴趣。
通过对刚才实验的回忆,进行猜想,同时也有利于为下面的实验活动的设计做好准备,可依据前面的实验进行活动设计。
另外,对于若出现猜想电流、电压对电阻大小有影响的,可依据不同导体接在相同电压下,其电流值不同进行排除。
此处课前放手让学生分小组完成,制作学习卡(即本组设计的实验探究过程),培养学生的独立思考、小组合作、听从别人的合理化建议的能力。
组间与同学交流设计方案,并分析有哪些需要改进的地方吗,看一看谁的方案最好,培养学生的自信心。
肯定学生的设计与想法,适时进行纠正反馈
在组内快速讨论的基础上,进行抓阄演示,避免学生只思考自己组要研究的问题,而不去思考其它也需要研究的问题。
每组四人,进行分工合作,有效的调动学生的参与能力,同时培养了合作精神。
一人指挥,三人按照指令完成探究活动,配合的是否默契,直接关系到活动是否有效,是否节省时间。
此处可以是组内评价,也可以是组间评价,另外,教师可以适时在完成后点评。
这就是一个反馈过程,随时矫正的过程。
培养学生的归纳得出结论能力
此处为了便于理解,可用类比讲解。
用人的流动类比电流,行走的路类比成电阻,路越长阻力大;
道路越宽,阻力越小;
要求叙述结论时所要控制的条件,注意语言的严密性与思维的连续性。
教师演示,培养学生观察分析能力。
本演示实验最好用废弃的白炽灯的灯丝进行。
也可用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈)。
采用小组展示,教师可以不讲,培养自学及综合归纳能力
观看视频,激发学生学习兴趣,增强学好物理为社会做贡献的信念。
八、教学反思:
在物理教学中,课堂实验作为一种重要的教学策略,它是影响课堂教学效果的关键因素,是激发学生的科学兴趣和探究欲望,是形成学生科学素养的基础;
是培养学生实验能力的重要手段,是学生从实验现象及数据中归纳出物理规律或抽象出物理概念,从而获取知识、发展能力的一种有效教学模式。
在“探究电阻大小的影响因素”实验中,采用小组合作探究,小组进行展示本组讨论的实验探究问题(采用“抓阄”),进行“抓阄”确定本组要展示的实验课题,有效的刺激学生实验前的准备工作,避免传统做法——指派学习任务,进行专题研究,本组学生只思考自己组要研究的问题,而不去思考其它也需要研究的问题。
变教师演示为学生演示,实现了教与学的转变,生教生,同时小组内进行合作,组间评比,极大地调动学生的集体荣誉感,加强小组内的合作、协调、配合能力,让学生进行展示,在激发学生的学习兴趣和学习动机的同时,培养学生学习的主动性与自信心。
另外,在学习导体导电的同时还对电流有阻碍作用,是对学生进行辨证统一教育;
在解释电阻大小的影响因素是采用类比法,电流类比人流,电阻类比道路,在学习知识的同时,也学会了学习方法;
在对电阻大小与温度的关系时,把导体与绝缘体之间没有绝对界限提到此处进行学习,一个实验多个用途,充分利用了教学资源,又节约了课堂时间,同时也起到了拓展学生思维的作用。
附录:
14.1电阻导学案
【学习目标】
1.通过实验尝试改变电路中电流的大小,从中认识导体能够到点的同时又对电流有阻碍作用的性质,了解什么是电阻,通过实验探究影响金属导体电阻的因素,知道电阻的常用单位及其换算关系。
2.初步了解导体、绝缘体、半导体、超导体的电学特征,了解半导体、超导体的应用对人类生活和社会发展的影响。
4.进一步培养实事求是和不畏艰难的科学精神,体会物理知识本身多样统一美的美学特征。
【学习重难点】
重点:
认识电阻的含义,影响导体电阻大小的因素
难点:
实验探究影响导体电阻大小的因素
【学习媒体】
干电池、小灯泡(3.8V0.3A)、导线若干、开关、电流表、几根不同的金属丝,多媒体、物理教学光盘(九上)
【学习过程】:
一、新课导入:
展示调光灯,插上插座,调节亮度,观察灯亮度变化(或播放九上物理教学光盘上的14-视频-18简易调光灯.mpg)
请同学们想一下:
电流是怎么形成的?
如何改变电路中的电流
给你提供如图(a)所示的已经连接好的电路,根据“电流形成的原因”,你能改变电路中的电流吗?
在实验中,我们是通过观察什么知道电流发生了变化了?
若在电路中A、B之间接入几根不同的金属丝,如图(b)所示,我们同样发现电流出现了变化。
通过上面实验,我们可以知道,影响电流大小的因素有两个:
一是_________;
二是接人电路的导体的不同,
说明导体在通过电流的同时对电流也有阻碍作用,物理学中用电阻来表示。
二、探究影响电阻大小的因素
1.刚才所用的两根金属丝电阻不同,究竟是金属丝本身的哪些属性不同而导致了电阻不同呢?
根据刚才实验中你观察到的现象和猜想,你认为影响电阻大小的因素是什么?
2.本实验为了便于研究,采用什么方法?
每次需挑选两根符合要求的金属丝接入电路,通过比较电阻的大小即可得出结论.
3.本实验仍然可以沿用上面的电路图来进行研究,在实验过程中,我们是通过观察什么来比较不同金属丝电阻的大小.
4.若有位同学成功地完成该实验,并把数据填入下表中,
表一:
根据表一所观察到的现象,你可以得出的结论是什么?
根据表二所观察到的现象,你可以得出的结论是什么?
表三:
根据表三所观察到的现象,你可以得出的结论是什么?
三、电阻
1.通过以前的学习,我们知道密度跟物体本身的材料、状态、温度有关,跟_____和_____均无关,所以我们说密度是物质的一种属性;
2.电阻在国际单位制的单位是什么?
其他常用单位还有哪些?
3.电阻的大小还跟____有关.
随堂练习
2.为了便于比较不同材料组成的导体的导电性能的优劣,我们把长为1m、横截面积为1mm2的某种材料在20℃时的电阻值叫做这种材料的电阻率.材料的电阻率决定于()
A.导体的长度和横截面积
B.导体的材料、长度、横截面积
C.导体的材料
D.导体的长度、横截面积和温度
达标导测
1.一根锰铜线电阻为R,要使它连人电路的电阻变小,可采用的方法是()
2.小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素.他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则()
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
3.如果导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,那么这段导体的电阻就是1Ω.对于这段导体来说,当通过它的电流是2A时,它的电阻是____Ω;
当它两端的电压是OV时,它的电阻是______Ω
4.在做“研究寻体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,为了便于研究而采用控制变量的方
法,即每次需挑选两
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- 教育部 参赛 141 电阻