12.1 怎样认识电阻
1.教学目标
知识与技能
⑴知道什么是电阻,知道电阻的单位,知道决定导体电阻大小的因素。
⑵了解滑动变阻器的基本结构和原理,会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
过程与方法
⑶通过实验探究,了解导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关,理解控制变量的科学方法。
情感态度与价值观
⑷通过观察和使用滑动变阻器,体会滑动变阻器的结构之巧、之妙,培养学生的创新意识和实践能力。
2.教材说明
本节主要内容有:电阻及其单位,决定电阻大小的因素,滑动变阻器。
电阻与电流、电压一样,是电学中的重要物理量。电阻器是电阻知识的应用,定值电阻和变阻器在电学实验和无线电技术中应用很广泛。滑动变阻器的学习,既有助于学生更好地理解电阻的概念,又为后续的学习——特别是做电学实验作了必要的准备。
本节教材的编写思路:教材开宗明义,通过一个生活现象,使学生意识到“两灯泡的灯丝”对电流的阻碍作用不同,进而学习什么是电阻和电阻的单位,并激发学生探究电阻的兴趣。知道了电阻及其单位,自然会产生一个疑问:不同的导体,电阻有大有小,那么电阻的大小与哪些因素有关?“活动1”让学生亲自动手实验,探究影响导体电阻大小的因素,并在实验过程中体会控制变量的科学方法。研究导体的电阻跟长度、横截面积、材料的关系,不仅加深了学生对电阻的理解,也是学生学习滑动变阻器的基础。关于滑动变阻器,教材安排了两个活动。“活动2”让学生对照实物和结构图,边观察、边阅读,并通过几个问题引导学生思考讨论,从而搞清滑动变阻器的结构和原理,学会画其结构示意图和符号。“活动3”让学生练习使用滑动变阻器,重点学习滑动变阻器的接法和调节,为下一节探究欧姆定律奠定基础。
本节教学重点:电阻的概念、导体的电阻跟哪些因素有关,是本节教学的重点。
本节教学难点:滑动变阻器的结构和使用是本节教学的难点。


3.教学建议
本章内容是上一章电路知识的继续,思路顺承上一章,所以,对于章标题可不必设计专门的“引入”(如直接点题:本章我们将继续探讨电路中的规律),仅引入第一节电阻即可。
什么是导体的电阻
关于电阻,可以像教材那样从生活现象引入,也可以通过演示实验引入,以下几个实验可供参考。
实验1:如图12-1所示,电源为三节干电池串联组成的电池组,L为3.8V的小灯泡,先后将两根长度、横截面积相同的铜导线丝和镍铬合金线接入电路M、N之间,引导学生观察比较电流表的示数和小灯泡的亮度。
启发学生思考:前后两次实验,电源电压相同,为什么接入铜线时电流较大,而接入镍铬合金线时电流较小?
学生思考、讨论。
教师:这两段导体分别接入电路时,电路中的电流大小不同,这说明导体在导电的同时,对电流还有一定的阻碍作用(让学生指出哪段导体对电流的阻碍作用较大)。为了表示导体对电流阻碍作用的大小,物理学中引入了电阻的概念。
实验2:如图12-2所示,电源由两节干电池串联组成,L1和L2分别为2.5V和3.8V的小灯泡,闭合开关,观察比较小灯泡的亮度。
教师(启发):两个小灯泡两端的电压相等吗?通过它们的电流相等吗?(当学生回答电流不等后,可用电流表测量各支路的电流,证明学生的推测。)原来,小灯泡的灯丝一方面能够导电,另一方面对电流有阻碍作用,而且这两个灯泡的灯丝对电流的阻碍作用不同。谁对电流的阻碍作用较大?(学生:3.8V的灯泡。)物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
实验3:如图12-3所示,用一个金属夹(作滑片)、一段镍铬合金线制作一个滑线变阻器,将该“变阻器”与小灯泡、电流表、开关串联起来,接在电源上。缓缓滑动金属夹,小灯泡的亮度逐渐变化。
学生首次看到这种现象,感到既“好玩”又好奇。
教师:小灯泡的亮度为什么会变化呢?(稍停,让学生思考或猜测。)原来,当移动金属夹时,合金导线对电流阻碍作用的大小发生了变化,致使电路中的电流发生变化。滑动金属夹使灯泡变亮,此时合金线对电流的阻碍比刚才大了还是小了?(学生:对电流阻碍作用变小了。)物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
还可以根据滑动变阻器的原理,制作诸如电子拉力计、压力计或风力计等,通过电流表显示其工作时电流的变化情况,引入电阻。
关于电阻的单位,可以直接告诉学生,或让学生看书自学,然后出示两道练习题,让学生进行单位换算,既及时巩固了知识,又锻炼了学生换算单位的能力。
为了使学生对电阻的单位“欧姆”具有感性认识,可以向学生介绍一些电器正常工作时的电阻值(见教材32页)。
电阻与哪些因素有关
教师(过渡):不同的导体,电阻有大有小。那么电阻的大小与哪些因素有关呢?我们通过实验进行探究。
关于“活动1”的教学,这里提供两种方案,以资参考。
方案1:学案式教学法
对于“活动1”,教材是以“学案”的形式编写的,可以按照教材的编写思路进行教学,即先让学生参照教材进行实验,待学生有了感性认识,再归纳总结、反思方法。
具体教学时,教师可先向学生介绍
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