第十四章 歐姆定律
一、電阻
高郵市贊化學校 沈 進
教學目標：
1、經(jīng)歷改變電路中電流大小的各種嘗試，初步體會改變電流大小的兩類途徑。
2、初步形成電阻的概念，知道電阻是表示導體對電流阻礙作用的物理量。會讀寫電阻的單位。
3、知道影響金屬電阻大小的因素，了解長度、橫截面積與電阻大小的定性關系，4、體會到電阻的大小由導體自身決定，知道電阻是導體的一種屬性。
4、初步了解半導體的一些特點，了解半導體材料的發(fā)展對社會的影響。
教學重點：電阻概念的建立
教學難點：決定電阻大小的因素的探究
教學用具：演示用電流表、干電池組、開關、導線若干、小燈泡、電阻定律實驗器、各種導線、相同長短、粗細的銅絲和鐵絲、投影儀等
教學過程：
一、引入新課：
師：生活中你們看見過哪些類型的導線？
生：電線、導線、電纜線、電話線、有線電視線…
師：大家知道各種導線都有什么共同點嗎？它們都是由什么材料做成的？
生：出示各種類型的導線，請大家從導線的截面觀察。
引導學生歸納：電線芯是用容易導電的金屬來做的，是導體；電線芯的外面包了一層橡膠或塑料，是不容易導電的物體，叫絕緣體。
[板書]導體:容易導電的物體；絕緣體：不容易導電的物體。
師：現(xiàn)在請同學看看剝開的導線的絕緣外皮，導線的芯到底是用什么材料做成的？
生：有的是用銅做的，有的是用鋁做的。
師：常用的導線通常是用銅來做的，也有用鋁做的，特別重要的用電設備的導線還要用昂貴的銀來做。我們知道鐵也是導體，又多又便宜，想想看，為什么不用鐵來做導線呢？請大家大膽猜想。
生：……。
師：大家想不想用實驗找找原因呢？
二、進行新課：
（一）電阻
1、活動14.1 嘗試改變電路中電流的大小
實驗：請同學按教材圖14-1連接電路，器材：兩節(jié)干電池、小燈泡、不同材料的金屬絲、電流表。（板畫電路圖，介紹A、B是用來接導體的導線夾）
師：將元件連接成如圖所示的電路，可用哪些方法來改變電路中電流的大小呢？同時介紹演示電表的讀數(shù)方法（量程為0～0.5A）。
點撥：我們可以通過動手嘗試的方法來解決問題，不過，如果動手前能猜想一下，電流的大小可以怎么改變？說不定可以減小嘗試的盲目性，從而可以更準確快捷地找到解決問題的方法。類似的方法：改變水流大小的方法。――“類比法”
生：改變電池的節(jié)數(shù)、改變電路中的導線材料、導線長短、導線粗細、……。
師：跟你的同學進行交流，看還有什么獨特的方法？用實驗來驗證你的方法，看看是否可行。
學生互相討論交流實驗方法，教師及時歸納總結。
教師：試一試：記錄你的方法和看到的現(xiàn)象，設計記錄表格。
實驗次數(shù)
改變電流大小的方法
燈泡亮度
電流表示數(shù)
1
2
3
…
學生動手實驗。（投影實驗方法和記錄表格）
1）增加或減少一節(jié)電池，合上開關，觀察小燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。
2）先將鐵絲接入電路，合上開關，觀察小燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。
3）再將鐵絲換成長短、粗細相同的銅絲，合上開關，觀察小燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。
……
觀察結果1： 增加串連的電池節(jié)數(shù)時電流更大、燈泡更亮。
觀察結果2：接入銅絲比接入鐵絲時電流更大、燈泡更亮。
師：請大家交流并總結得出結論，怎樣才能改變電路中的電流大��？
（1）改變電池的節(jié)數(shù)，也就是改變電源電壓，可以改變電路中電路的大小。
（2）改變電路中的導體，可以改變電路中的電流大小。
……
2、歸納電阻概念
師：通過上述活動可知，影響電路中電流大小的因素有兩個：一是電路兩端的電壓，二是連接在電路中的導體。
原來，導體能導電，但同時對電流又有阻礙作用，而且，不同的導體對電流的阻礙作用不同，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。
（類比走路，不同的道路，通過時的難易程度不同。）
［板書］導體對電流的阻礙作用叫電阻。
導體對電流的阻礙作用越大，導體的電阻越大。不同的導體，電阻一般不同。所以說，電阻是導體本身的一種特性。
［板書］電阻的符號：R
電阻的單位：歐姆、簡稱歐、符號“Ω”。讀法：“歐米伽”
常用單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）、
單位換算：1 kΩ=103 Ω
了解一些常見的電阻值
（投影出示) 表一：
常見的電阻值R/Ω
“15-40W”熒光燈絲（冷態(tài)）直流電阻
3.5～5Ω
“220V 40W”白熾燈（冷態(tài)）
約100Ω
正常工作的“220V 40W”白熾燈（熱態(tài)）
約1200Ω
實驗用的小燈泡
5～10Ω
實驗用的導線（每根）
約0.01Ω
3、活動14.2 探究影響導體電阻大小的因素
師：通過上面的學習我們知道不同導體電阻大小不同，那么導體的電阻大小到底跟那些因素有關呢？先請大家作出猜想。
生：導體的長度、導體粗細、導體的材料、……。
師：板書列出上述因素。在探究導體的電阻與哪些因素有關時你怎樣知道導體電阻的大小呢？通過什么方法來比較材料的電阻大��？先請同學們設計一個合理的電路。
學生設計實驗電路圖并說明理由。
電路圖如右圖：
生：通過燈的亮度來說明接入電路的導體的電阻的大小。
師：科學探究的一般程序是建立猜想后再設計實驗，進行驗證。那么請大家思考，我們在實驗時該怎樣處理我們這么多的變量？
生：變量控制法。
師：介紹實驗器材，尤其是電阻定律演示器的特點及使用方法。
師：導體的各個變量應如何控制？
生：研究電阻與長度的關系時，應保證導體的長度不同，但必須控制導體的材料和粗細要一致。類似地，研究電阻與橫截面積的關系時改變橫截面積不同，而控制長度和材料相同，……。
引導學生實施探究
1） 研究導體電阻與長度的關系
師：選用哪兩根導體進行對比實驗？
生：導體A和B
投影記錄表格1：
接入導體
長度
橫截面積
電流強度
電阻
A（鎳鉻合金）
L
S
B（鎳鉻合金）
S
學生匯報實驗成果。
得出結論并板書：導體長度越長，電阻越大
2）研究導體電阻與粗細的關系
記錄表格2：
接入導體
長度
橫截面積
電流強度
電阻
A（鎳鉻合金）
L
S
C（鎳鉻合金）
L
2S
學生匯報實驗成果。
得出結論并板書：導體越細，電阻越大。
3）研究導體的電阻與材料的關系
記錄表格3：
接入導體
長度
橫截面積
電流強度
電阻
A（鎳鉻合金）
L
S
D（錳銅）
L
S
學生匯報實驗成果。
得出結論并板書：導體材料不同，電阻不同。
（投影出示）幾種常見導體材料的電阻（電阻率）：
幾種長1m橫截面積1mm2的金屬導線在20℃時的電阻值（材料的電阻率）
導線材料
電阻/Ω
銀
0.016
銅
0.017
鋁
0.027
鐵
0.096
鎳鉻合金
0.1
總結規(guī)律：
[板書]導體的電阻與導體的長度、橫截面積粗細和材料都有關。導體越長、橫截面積越小，導體的電阻就越大。
4、影響導體電阻的其他因素
回放常見電阻值的表格。
常見的電阻值R/Ω
“15-40W”熒光燈絲（冷態(tài)）直流電阻
3.5～5Ω
“220V 40W”白熾燈（冷態(tài)）
約100Ω
正常工作的“220V 40W”白熾燈（熱態(tài)）
約1200Ω
實驗用的小燈泡
5～10Ω
實驗用的導線（每根）
約0.01Ω
人的雙手間（干燥）
1000～5000Ω
人的雙手間（潮濕）
200～800Ω
師：你有什么發(fā)現(xiàn)？
生：電阻的大小可能還跟溫度有關，
研究表明：溫度升高，金屬導體的電阻會增大。溫度降低，金屬導體的電阻會減小。經(jīng)研究還發(fā)現(xiàn)，某些材料的溫度降到一定程度時，電阻會突然消失，這叫做超導現(xiàn)象。例如，水銀在
能否設計實驗方案來驗證金屬導體的電阻大小與溫度有關系？課后思考。
實驗表明：人體都有一定的電阻，每個人的電阻是不同的，正常情況下人體電阻大約在1000歐至2000歐（上表）。同一個人在不同情況下，電阻不同。氣溫高或是人體出汗時電阻就��；氣溫低、干燥的冬天，電阻就較大。
5、讀一讀
教師引導學生：看課本81頁的物體的導電能力的順序排列。你能得出什么結論呢？
生：不同的導體導電能力不同；
接著前面板書：導體如金屬、石墨、人體、大地以及酸堿鹽的水溶液等。
絕緣體如橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油、空氣等。
導體和絕緣體之間沒有絕對的界限。一定條件下，絕緣體也可能變成導體。例如：玻璃常溫下是絕緣體，但是加熱到紅熾狀態(tài)下就會導電。再如：純水是絕緣體，但是含有雜質(zhì)的水就容易導電。
師：為什么不能用濕手摸正在工作的電器開關？
生：人雙手間電阻在手干燥時很大，潮濕時會變小，甚至比照明燈泡工作用的電阻還小。相同電壓下，電阻小的電流大，電阻大的電流小，所以電器工作時，用濕手去觸摸用電器開關會很不安全。
師：根據(jù)不同導體的導電性能，常用的導線為什么不用鐵來做呢？為什么不用銀來做呢？
學生討論，得出：鐵雖然是導體，但是它的導電能力比銅和鋁的差，所以，導線的材料不用鐵；銀的導電性能良好，但是它的價格比較昂貴，所以，也很少用銀做導線。
師：同學們對于電阻這個物理量已經(jīng)有了一定的了解.在電子技術中經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件――電阻器，電阻器也叫定值電阻。
注意：這些電阻器，無論它們是否被連入電路，通過它們電流是多少，其阻值一般是不變的，即電阻是導體本身的一種性質(zhì)。
師：絕緣體不容易導電，是否就沒有用處呢？
其實導體和絕緣體都是很好的電工材料。
講解：在電子技術中，除了同學們已了解的導體和絕緣體外，還有一種很重要的材料就是半導體。
［投影］半導體及超導的相關內(nèi)容，通過介紹這方面內(nèi)容，進一步提高學生的學習興趣.
三、課后小結
同學們，通過本節(jié)課的學習我們知道了影響導體電阻大小的因素；回去后我希望同學們?nèi)ゲ檎乙恍┯嘘P半導體材料的應用以及超導體材料的應用前景和開發(fā)情況。
四：例題精析
例1：把一根粗細均勻的銅絲均勻的拉長為原來的兩倍后，銅絲的電阻為原來的幾倍。
此時，很多學生會選擇2倍。正解：4倍。
例2：如圖所示，長短、粗細都相同的錳銅線AC和鎳鉻合金線BD，先后接入電路，接AC時電流表的示數(shù)大，這表明AC的電阻 。兩次實驗電流表示數(shù)不同，說明導體的電阻與 有關。
例3：在溫度一定的條件下，做“研究決定電阻大小的因素”的實驗，采用了控制變量的方法．下表給出了實驗中所用到的導體的情況，選擇B、E導體進行對比，是為了研究導體電阻大小與___________是否有關系；為了研究導體電阻與橫截面積的關系，應選擇的兩根導體是D和__________。(填導體的代號)
導體代號
A
B
C
D
E
F
長度／m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.5
1.5
橫截面積／mm2
1.2
0.8
1.0
0.6
0.8
1.0
材料
錳銅
鎢
鎳鉻絲
錳銅
鎢
錳銅
五：布置作業(yè)
作業(yè)：物理同步導學《電阻》
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com