物理課電阻教學設計

物理課電阻教學設計

　　篇一：電阻教學設計

　　整體設計：

　　本節主要內容為電阻概念的建立及對其影響因素的探究，這些內容是學習第四節“變阻器”的理論基礎。作為電學中三大基本概念之一，“電阻”處于樞紐和核心的位置。因為電學知識的應用離不開電阻，各種用電器的功能實現決定于所用電阻的性質和特點，人類對電學規律的探索、各類用電器的發明，都離不開對電阻的研究。僅就初中所學電學知識來說，電學中所考查的難點問題也離不開電阻， 因電路中電阻的變化會引起電流的改變，電流的改變會引起電功率的改變。所以本節內容在為學習“變阻器”作準備的同時也為后續電學知識“歐姆定律”和“電功率”的學習提供理論支持。

　　“導入新課”可依據教材提示，通過學生的課前調查或教師的課堂展示使學生認識到導線多用“銅”和“鋁”來制作這一事實，引出問題，從而展開探究。

　　“演示實驗”通過把長短、粗細相同的不同導體(銅絲和鎳鉻合金絲)連入電路中，觀察燈泡明亮程度的變化，來獲得不同導體(相同條件下)對電路中電流的阻礙作用的信息 。電阻概念的引出是通過上述實驗得出的，教師進行演示時可以多選取幾種材料進行比較。本實驗有兩個作用：一是引出電阻的概念，導體對電流有阻礙作用，電阻是導體本身固有的一種屬性。二是表明電阻的大小跟導體的種類等因素有關。電阻的概念比較抽象，教學中教師最好不要硬性地將其灌輸給學生，而應該通過演示實驗，讓學生觀察、比較、分析，確認導體對電流有阻礙作用后得出，即要把電阻概念的教學變得直觀、生動、具體，并且使學生明確怎樣用實驗的方法比較導體電阻的大小。

　　“電阻”概念的教學，教材是以電阻的定義、大小和單位、常見的電阻器為核心展開，直接給出電阻單位的名稱、簡稱、符號、換算關系。教材沒有給出電阻率的概念，而是在后面的小資料中給出幾種“長度為1 、橫截面積為1 2金屬導線在20 ℃時的電阻值”。這樣處理既滿足課程標準的要求，又向學生滲透電阻的本質特征是表征物質的一種固有屬性，不同導體的導電能力是不同的。換句話說，不同的導體對電流的阻礙作用不同。

　　“決定電阻大小的因素”的教學，可從生活中的高壓線又粗又直，而電爐絲又細又長引出問題，引導學生運用“控制變量法”設計實驗進行探究，條件好的學校可設計成分組實驗完全由學生進行探究，而教師進行指導。如果學校實驗室中鎳鉻合金絲較少或不易買到，也可用電爐絲(主要成分為鎳鉻合金，買來后將其拉直即可)來替代進行實驗。

　　“科學世界”主要介紹了半導體和超導現象，利用電阻的知識，進一步說明導體與絕緣體的區別，進行知識的拓展與升華。由于半導體的應用已很廣泛，向學生介紹這方面的知識，對啟發學生思維，開闊眼界，提高學習興趣，都大有好處。

　　教學重點：

　　1．電阻概念的建立。

　　2．探究決定電阻大小的因素。

　　教學難點：

　　1．在探究決定電阻大小因素的過程中，掌握控制變量法。

　　2．難點是：認清電阻是導體自身的性質，與電壓、電流無關。

　　教學方法：

　　自主、合作、探究式學習。

　　課時安排：1課時

　　三維目標：

　　一、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．知道電阻的單位及其換算；

　　3．理解電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關。

　　二、過程與方法

　　在探究決定電阻大小因素的過程中，體會用控制變量法研究物理問題。

　　三、情感態度與價值觀

　　激發學生對電阻大小與哪些因素有關產生興趣，積極動手進行實驗或觀察實驗。

　　課前準備：

　　示教電路板，多媒體，電流表，小燈泡，干電池組，開關，導線若干，長短粗細相同的鐵絲、鎳鉻合金絲及銅絲各一段，相同橫截面積(0.16 2)、不同長度(10 c和20 c)的鎳鉻合金絲各一段，相同橫截面積(0.16 2)、不同長度(10 c和20 c)的康銅絲各一段。

　　篇二：電阻教學設計

　　教學設計：演示導入

　　演示如圖的實驗，當用鎳鉻合金線替換電路中的銅導線后，燈泡亮度明顯變暗。

　　教師引導學生分析現象，概括出：電壓一定時，導體中的電流大小還與導體自身有關。

　　推進新課：

　　一、電阻

　　1． 探究實驗，感受新知

　　目的：探究粗細、長短都相同的銅線、鐵線和鎳鉻合金線的導電情況。

　　過程：

　　(1)學生設計實驗、選擇器材并操作(實驗電路圖見上圖)。

　　(2)教師補充探究粗細、長短都相同的銅絲、碳鋼絲、康銅絲及鎳鉻合金絲的導電情況。

　　提示：為了研究各種材料的導電性能，可用實驗的方法進行。提示學生參照課本上的實驗方法連接電路進行實驗：

　　實驗器材：鐵線、銅線、鎳鉻合金線(電爐絲)、小燈泡(帶燈座)、開關、干電池(帶電池盒)、電流表、導線若干。

　　學生實驗步驟(參考)：

　　①將鎳鉻合金線連入電路，合上開關，觀察小燈泡的亮度；

　　②將鎳鉻合金線換成長短、粗細相同的鐵線連入電路，合上開關，觀察小燈泡的亮度；

　　③將鐵線換成長短、粗細相同的銅線，合上開關，觀察小燈泡的亮度；

　　④將電流表串聯接入電路，重復上述的實驗，觀察電流表的示數。

　　發現小結：接入銅線比接入鐵線時燈泡亮，接入鐵線時比接入鎳鉻合金線時燈泡亮；接入銅線比接入鐵線時電流大，接入鐵線時比接入鎳鉻合金線時電流大。小燈泡亮時電流大，小燈泡暗時電流小。

　　教師組織學生討論本次發現的意義。

　　意義概述：導體能導電，但同時對電流又有阻礙作用。相同電壓下，導線中電流不同，說明兩條導線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。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種性質。

　　(教學說明：這樣安排教學的目的是讓學生通過觀察、比較、分析，確認導體對電流有阻礙作用，并且使學生明確怎樣用實驗的方法來比較導體電阻的大小，從而初步突破“電阻”這一教學重難點。)

　　2．小組合作，閱讀探究電阻相關知識

　　組織學生以小組為單位，閱讀教材中電阻部分的材料，解決如下問題：

　　解決問題：(用展示)

　　①電阻是表示____________________的物理量。電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用________。

　　②不同的導體，電阻一般______。

　　③電阻的符號是____，電路圖中的符號“ ”。

　　④電阻單位有______、______、______，你掌握這些單位之間的轉換了么？

　　⑤你知道了生活中哪些常見的電阻器呢？

　　⑥對于電阻，你有什么新的問題和發現？

　　教師活動：

　　①組織學生進行解答問題、質疑。

　　②教師到各個小組當中，以小組成員的身份參加討論。

　　③板書電阻相關知識，并糾正學生回答過程中的錯誤和不足。

　　學生活動：

　　①閱讀教材及資料學習電阻的相關知識并初步解答問題。

　　②將自己沒有掌握準確的知識交給小組，進行合作、交流互相解答問題。

　　③小組代表發言為全班同學解答問題。

　　④小組內解決不了的疑問提出來，其他小組答疑(如果沒有則該步驟不用進行)。

　　總結：(用展示)

　　(1)知識學習方面：

　　①電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。

　　②不同的導體，電阻一般不同。

　　各種固定電阻器

　　③電阻的符號是R，電路圖中的符號“ ”。

　　④電阻單位有：歐姆(Ω)，千歐(Ω)，兆歐(MΩ)；換算關系：1 Ω＝103 Ω，1 M Ω＝106 Ω。

　　⑤生活中常見的電阻器： 電視機、收音機和耳麥的調音旋鈕，各種家用電器的電路板上有各種各樣的電阻器(如右上圖)。

　　⑥新的問題和發現：由課本上“幾種長1 、橫截面積1 2的金屬導線在20 ℃時的電阻值”可發現“導體電阻除與材料有關外，還可能還與導體的長度、橫截面積及溫度有關(‘是否有關，有什么關系？’需要用實驗進行驗證)。”

　　(2)學生小組合作交流方面。

　　教師對表現優秀的小組和成員進行表揚與鼓勵，并提出新的要求：運用小組的合力設計實驗，探究決定電阻大小的因素。

　　(教學說明：這樣安排教學的目的有二：一是放手讓學生進行知識建構，突破“電阻”這一教學重難點；二是打開新的探究之門，過渡到對影響導體電阻大小因素的探究上來。)

　　3．即學即練

　　(1)單位換算：180 Ω＝______ Ω，3×105 Ω＝______MΩ＝______ Ω。

　　(2)關于導體的電阻，下列說法正確的是( )

　　A．導體中的電流越大，其電阻越小

　　B．電阻是導體本身的性質

　　C．粗導線的電阻要比細導線的電阻小

　　D．銅導線的電阻比鐵導線的電阻小

　　答案：(1)0.18 0.3 300 (2)B

　　二、決定電阻大小的因素

　　1．創設情景，引發猜想

　　展示：學生課下搜集來的各種電阻線。(要求學生搜集得多一些，種類要全，各種粗細、材料的都有，有家庭用的，有工業生產用的等等，這樣有益于學生提出自己的猜想)

　　教師用展示幾種電阻線：見圖甲～圖丁。

　　甲 生活中的電線(1) 乙 生活中的電線(2) 丙 高壓輸電線 丁 電爐

　　提出問題：我們看到，高壓輸電用的電線，使用的金屬線又粗又直。為什么不用細導線輸電呢？電爐上面的電爐絲，為什么不用粗而直的導線呢？

　　引導學生猜想：電阻與哪些因素有關？

　　學生分組討論，提出自己組的猜想。教師也有意選擇幾組，加入討論。

　　教師主持，學生交流猜想。

　　有的學生提出，從剛才的探究實驗中，可看出電阻的大小可能和導線的材料有關；有的學生則在與水流的對比中推斷出可能與導體的橫截面積和長度有關；也有學生聯想到長跑時比短跑時的速度慢，認為可能與電流所流過的路徑長短有關。

　　教師在交流過程中則應注意讓學生說出得到猜想的線索和依據，啟發、幫助學生明了自己所采用的生成猜想的方法(如聯想、類比、觀察等)。此外，不論學生提出的猜想或假設是否成立，只要是有依據的，教師在此都應予以表揚。

　　2．自主探究，搜集證據

　　學生分組實驗器具：1.5 V電池(1節)；電流表(1只)；導線若干；待研究導體4根，規格如下：

　　編號材料長度(c)橫截面積(2)

　　①鎳鉻100.16

　　②鎳鉻200.16

　　③康銅100.16

　　④康銅200.16

　　學生按照自己的假設，自己設計實驗電路，自主擬定實驗步驟，進行實驗并完成實驗報告。教師巡回指導，發現問題及時糾正。

　　3．得出結論，分析交流

　　實驗結束后，學生上講臺，將實驗報告投影出來，并重點就結論、電路圖、實驗步驟、實驗設計思想進行交流，生生、師生互問、互辯。

　　這一階段，教師應注意：(1)通過突出導線 的選擇原則，滲透實驗變量的控制方 法。(2)注意收集得出同一實驗結論的不同實驗途徑，如探索長度因素時，既可用導線①②比較，也可用導線③④，還可將同一導線的不同長度接入電路。激勵學生用多種方法完成實驗，培養他們思維的多向發散能力。(3)對實驗方法獨特的學生予以大力贊揚，以養成學生盡力追求“與眾不同”的創新意識。(4)由于實驗器材中四根導體的橫截面積相同，因此在交流粗細因素時，特別注意讓學生說出如何得到長度、材料相同而粗細不同的導體的，如將②④導線對折后分別與導線①③相比；或向別組借一條導線和自己組中相同的一根并聯后測出電流，與原導線相比等。

　　結論：導線的電阻與導線的長度和導線的橫截面積有關系：導線越長，電阻越大；導線越細，電阻越大。大量實驗表明，導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積。

　　4．即學即練：(用展示問題)

　　李智和周慧做“探究導體電阻大小與導體橫截面積關系”的實驗。他們準備在下圖中的M、N兩點間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定，忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響，待用電阻絲的規格如下：

　　導體編號材料長度橫截面積

　　a b鎳鉻合金絲LS

　　c d錳銅合金絲 LS

　　e f鎳鉻合金絲2LS

　　g h鎳鉻合金絲 L2S

　　(1)他們應選擇編號為________、________的兩根電阻絲來探究；

　　(2)正確選擇后，他們將所選電阻絲分別接入M、N兩點間，閉合開關，通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數來比較電阻絲電阻的大小。實驗中，兩次電流表指針均有偏轉，但第一次的示數小于第二次的示數，說明第二次接入電路的電阻絲的電阻值__________，同時周慧發現第一次實驗中燈泡不亮，你認為原因是：

　　________________________________________________________________________。

　　答案：(1)ab gh (2)較小(小) 燈泡的實際功率太小(通過燈泡的電流太小或燈泡兩端的電壓太小)

　　拓展深化：

　　(根據課堂所剩時間，可選擇下面的部分內容進行拓展)

　　1．半導體和超導現象

　　學生閱讀教材“科學世界”中的內容，了解什么是半導體，什么是超導現象。

　　播放視頻：誘人的.超導，師生共同觀看。

　　超導(視頻截圖)

　　2．介紹能導電的塑料(見參考資料)。

　　3 ．播放電阻與溫度視頻，師生共同觀看。

　　電阻與溫度(加熱) 電阻與溫度(降溫)

　　4．走向社會

　　(1)假如讓你架設一條輸電線路，在鐵線和鋁線之間，你選用哪種？請說出理由。

　　(2)請課后調查你家里的電線、室外的電線、高壓電線、電話的電纜線分別是用什么材料制成的，并用今天學到的知識分析采用該材料的原因。

　　[課堂總結]

　　本節課主要學習了以下內容：

　　1．電阻是用來表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻的符號為R，電路圖中的符號“ ”；

　　2．電阻的單位為歐姆(Ω)，常用單位還有千歐(Ω)和兆歐(MΩ)，其換算關系：1 Ω＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω；

　　3．大量實驗表明，導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫 截面積。

　　[布置作業]

　　動手動腦學物理1、2、3。

　　篇三；電阻教學設計

　　電阻定義：導體對電流的阻礙作用符號：R單位：Ω Ω MΩ電路圖中的符號：決定電阻大小的因素材料長度：導體越長，電阻越大橫截面積：導體的橫截面積越大，電阻越小

　　活動與探究

　　課題：探究導體的電阻與溫度的關系。

　　目的：通過探究導體的電阻與溫度的關系，進行知識拓展和探究能力的培養。

　　內容：通過課堂上的學習，同學們已經知道了決定電阻大小的因素有材料、長度和橫截面積這三個因素，還有什么因素能影響導體的電阻大小呢？

　　導體的溫度對導體電阻有沒有影響呢？如果有影響，導體電阻大小與溫度有什么關系呢？

　　設計實驗：

　　①要改變導體的溫度，我們可以用酒精燈給導體加熱。

　　②設計實驗，用電流表測量電路中電流的變化，實驗用器材和電路如右圖。

　　③進行實驗：給接入電路中的螺旋狀的導體線圈加熱，觀察電流表指針有什么變化。

　　實驗現象中的電流變小說明什么？是不是所有的導體電阻都隨溫度升高而變大呢？請上網查閱相關資料得出結論。

　　結論：實驗結果表明，導體的電阻除了和導體的材料、長度、橫截面積有關外，還與導體的溫度有關。大多數導體電阻隨溫度升高而增大，個別的導體的電阻隨溫度變化升高而減小。

　　設計反思

　　本課教學設計立足于“從生活走向物理，從物理走向社會”的思路上，以科學探究為主線，采用“提出問題——進行猜想——設計實驗——進行實驗——得出結論——拓展應用”的課堂探究式教學模式，讓學生經歷從生活到物理的認識過程，經歷基本的科學探究實踐，達到掌握知識與技能，提高各種能力以及培養敢于創新的探索精神的目的，充分體現課程標準所要求的“以學生為主體，以活動為主線，以創新為主旨”的探究式教學理念。

　　參考資料

　　一、電流對抗金屬離子：電阻

　　當自由電子的流動(電流)被導體的金屬離子所阻礙時，就產生了電阻。金屬離子具有規則的晶體結構，但實際上它們也不是純的(含有其他金屬和含有不規則的結構，所有這些就干擾了金屬離子對稱的和同質的結構)。另外由于熱能的原因，離子不停地振動。這種網狀的不規則和由熱能引起的擺動是對電流造成阻力的起因。

　　在普通導體中會發生什么情況：

　　右圖使電傳導觀念形象化了，電傳導就如同球體(電子)運動一樣。它在斜面上流動(斜面相當于一個導體)。障礙物代表金屬離子不規則的網狀結構，它們不允許電子自由流動。這就是形成電阻的原因。電子與金屬離子相撞，輸出了它的部分能量，這些能量又轉化為熱量。

　　超導體會發生什么變化：超導體中電子兩 個兩個地成組聚集在所謂的“庫珀對”里面，它們又表現為單一的粒子，這同煤氣分子能夠聚集成液體狀是同樣的道理。超導電子作為整體以液體的形態表現出來，盡管存在著由于金屬離子擺動和金屬離子網的不規則帶來的阻礙，它還是能夠自由流動而不受影響。

　　二、能導電的塑料

　　提到塑料和橡膠，人們當然地認為它們是很不錯的電絕緣體。是的， 絕大多數高分子材料都具有優異的電絕緣性能，可以用來做電線的包覆、插座、插頭、電器外殼等 。但是，你可知道，在這一般認為不能導電的塑料家族中，卻出現了一支“叛軍”，這就是導電聚合物材料。說起它的發現和發展，幾十年來，不知凝聚著多少高分子材料專家的心血。

　　意大利的納塔教授是配位絡合聚合理論的創立者，前面說過，是他首先在世界上把丙烯合成為聚丙烯。由于這些成就，他后來榮獲了1963年的諾貝爾化學獎。從1958年起，他就對把乙炔合成為聚乙炔產生了濃厚的興趣，開始了孜孜不倦的研究。直至1979年他去世時，這項工作仍然沒有很大的進展。盡管納塔一生取得了許多科學成就，但在乙炔聚合的研究上，他終于抱憾而逝。

　　從1958年納塔教授的研究開始，到1987年納爾曼教授的成功，經過30年的努力，導電聚乙炔終于誕生了。事實上，聚乙炔只是導電塑料的一種。這些年來，對其他導電塑料的研究也有許多成就，每年發表的有關論文達數百篇。單是美國，在這幾年的美國物理學會和美國化學學會的年會論文中，有近一半是關于導電高分子材料的。研制成功的導電塑料有：胺、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚對苯乙炔、聚對亞苯基等。

　　導電聚合物的研究除了在開發品種上，還在導電機制上、導電聚合物的應用、超導聚合物等方面取得了進展。在應用方面已有許多成功的嘗試，我們舉幾個例子。

　　導電聚乙炔的吸收光譜與照到地面上的太陽光十分相似，也就是說，導電聚乙炔能把太陽光中幾乎所有的能量都吸收下來，因此是做太陽能電池的理想材料。

　　導電聚合物由于摻雜、脫雜，會發生從絕緣體到導電體之間的不同相變化，這種變化同時帶來吸收光譜的變化，聚合物的顏色也就發生變化，所以用來做電致變色顯示元件是很理想的。

　　透明的導電聚合物已成為透明導電膜的首選材料。我國訪問學者曹鏞參與的希格爾小組，已用某種導電聚合物制成了發光二極管。美國軍界已把導電聚合物用于隱身飛機。

　　此外，導電聚合物還在傳感器、電磁屏蔽、催化等方面作出了貢獻。

　　目前，從事導電聚合物研究的科學工作者正充滿信心，大家一致認為，21世紀導電聚合物研究將有突破性的進展，超導型導電聚合物也有成功的希望。導電聚合物全面造福于人類的日子已為期不遠了。

　　三、鉛筆芯的導電性能和硬度有關

　　任何一種鉛筆芯的主要成分都是石墨。其實鉛筆的筆芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成的。如“H”即英文“hard”(硬)的詞頭，代表粘土，用以表示鉛筆芯的硬度。“H”前面的數字越大(如6H)，鉛筆芯就越堅硬，也即筆芯中與石墨混合的粘土比例越大。“B”是英文“blac”(黑)的詞頭，代表石墨，用以表示鉛筆芯質軟的情況和寫字的明顯程度。以“6B”為最軟，字跡最黑，常用以繪畫，普通鉛筆標號則一般為“HB”。