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導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用-電阻
導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用——電阻
(一)教材 人教社九年義務(wù)教育初中物理第二冊(cè)
(二)教學(xué)目的
1．知道電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量．
2．知道電阻的單位，能進(jìn)行電阻的不同單位之間的變換．
3．理解電阻的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度．能根據(jù)決定電阻大小的因素，判斷、比較不同導(dǎo)體電阻的大小．
(三)教具
1．學(xué)生實(shí)驗(yàn)：自制電阻定律演示器，一節(jié)干電池，一只學(xué)生電流表，一個(gè)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干．
2．演示實(shí)驗(yàn)：自制電阻定律演示器，一節(jié)干電池，一只演示電流表，一個(gè)開(kāi)關(guān)，廢日光燈管的燈絲（圖1），或固定在膠木板上的用直徑0.3毫米以下的鐵絲繞成的螺旋狀線圈（鐵絲線圈），酒精燈一個(gè)，小燈泡一只，電源一個(gè)，導(dǎo)線若干．
自制電阻定律演示器，是在長(zhǎng)木板上固定的四條金屬線，其中AB為錳鋼（或炭鋼）線，CD、EF，GH都是鎳鉻合金線．導(dǎo)線AB、CD、GH均長(zhǎng)1米，導(dǎo)線EF長(zhǎng)0.5米，導(dǎo)線AB、CD、EF的橫截面積相等，導(dǎo)線GH的橫截面積是上述導(dǎo)線橫截面積的二倍（參看圖2）
(四)教學(xué)過(guò)程
1．復(fù)習(xí)
提問(wèn)：將一只燈泡、一個(gè)演示電流表、一節(jié)干電池和一個(gè)開(kāi)關(guān)連接成電路，并讀出電流表的示數(shù)．（一位學(xué)生到前面來(lái)連接電路，其他同學(xué)審查連接過(guò)程是否正確）
2．引入新課
用電阻定律演示器做演示實(shí)驗(yàn)．將導(dǎo)線AB代替燈泡連入上述電路，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電流表的示數(shù)；再將導(dǎo)線CD代替AB，接通電路，讀出電流表的示數(shù)，兩次示數(shù)不同．
提出問(wèn)題：上述兩次實(shí)驗(yàn)，用的都是一節(jié)干電池，也就是說(shuō)電壓相同，那么兩條導(dǎo)線中的電流大小為什么不同呢？
3．進(jìn)行新課
原來(lái)，導(dǎo)體能夠通過(guò)電流，但同時(shí)對(duì)電流有阻礙作用．以金屬導(dǎo)體為例，金屬導(dǎo)體中定向移動(dòng)的電子跟金屬正離子頻繁碰撞而形成對(duì)電流的阻礙作用，在物理學(xué)中用“電阻”這個(gè)物理量來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大�。�
在相同的電壓下，導(dǎo)線AB中通過(guò)的電流大，表明AB對(duì)電流的阻礙作用小，導(dǎo)線AB的電阻�。粚�(dǎo)線CD中通過(guò)的電流小，表明CD對(duì)電流的阻礙作用大，導(dǎo)線CD的電阻大．不同導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)．
（這部分教材是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引出電阻的概念，明確怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法比較導(dǎo)體電阻的大小，為講授決定電阻大小的因素作好準(zhǔn)備，并說(shuō)明電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)．）
板書(shū)：〈一、電阻用來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，用字母R表示．
二、在國(guó)際單位制里，電阻的單位是歐母，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，符號(hào)是Ω．〉
提出問(wèn)題：導(dǎo)體的電阻既然是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，你猜一猜它跟哪些因素有關(guān)？
你能不能設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你的猜想是否正確？
（提示：電阻是否跟材料、長(zhǎng)度、導(dǎo)線的粗細(xì)有關(guān)）
在學(xué)生提出猜想的基礎(chǔ)上加以歸納，用圖2所示的裝置做下面三組學(xué)生實(shí)驗(yàn)．
(1)研究導(dǎo)體的電阻跟制作它的材料是否有關(guān)．
交代新課開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)所用的導(dǎo)線是錳銅線AB和鎳鉻合金線CD，將電流表示數(shù)填入表1內(nèi)．
表1：研究導(dǎo)體的電阻跟材料的關(guān)系
提問(wèn)：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？
（導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)．）
(2)研究導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度是否有關(guān)．
用鎳鉻合金導(dǎo)線CD和EF做實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電流表示數(shù)填入表2內(nèi)．
表2：研究導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度的關(guān)系
提問(wèn)：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？
（導(dǎo)體的材料、橫截面積，都相同時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大．）
(3)研究導(dǎo)體的電阻跟它的橫截面積是否有關(guān)．
用鎳鉻合金線CD和GH做實(shí)驗(yàn)．將實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電流表的示數(shù)填入表3內(nèi)．
表3：研究導(dǎo)體的電阻跟橫截面積的關(guān)系
提問(wèn)：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？
（導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度都相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻越大．）
導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系可以用人在街上行走作比喻，街道越長(zhǎng)，街面越窄，行人受到阻礙的機(jī)會(huì)越多．同理，導(dǎo)體越長(zhǎng)、越細(xì)，自由電子定向移動(dòng)受到碰撞的機(jī)會(huì)就會(huì)越多．
導(dǎo)體的電阻還跟什么因素有關(guān)？請(qǐng)大家看下面的演示實(shí)驗(yàn)（圖3）．
演示實(shí)驗(yàn)：把鐵絲線圈（或日光燈管的燈絲）按圖3接入電路，用酒精燈緩慢地對(duì)燈絲加熱觀察加熱前后，演示電流表的示數(shù)有什么變化．
提問(wèn)：從電流表示數(shù)的變化，得到什么結(jié)論？
（導(dǎo)體被加熱后，它的溫度升高，電流表示數(shù)變小，表明導(dǎo)體的電阻變大，這說(shuō)明導(dǎo)體的電阻還跟溫度有關(guān)，對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，溫度越高電阻越大．）
板書(shū)：〈三、導(dǎo)體的電阻決定于它的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度．〉
導(dǎo)體的電阻由它自身的條件決定，因此，不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，所以說(shuō)，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)．
為了表示導(dǎo)體的電阻跟材料的關(guān)系，應(yīng)取相同長(zhǎng)度，相同的橫截面積的不同材料在相同溫度下加以比較，課本上的表列出了一些長(zhǎng)1米、橫截面積1毫米2、在20℃時(shí)的不同材料的導(dǎo)線的電阻值．
提問(wèn)：從查表，你知道哪些材料的導(dǎo)電性能好？
（銀的導(dǎo)電性能最好，因此，在相同長(zhǎng)度和橫截面積的情況下，它的電阻最�。浯问倾~，再次是鋁．）
看課本中的小注，介紹電阻率的概念．
練習(xí)題：
(1)電阻的國(guó)際單位是什么？0.2兆歐=______歐．
(2)為什么說(shuō)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)？
(3)有兩條粗細(xì)相同、材料相同的導(dǎo)線，一條長(zhǎng)20厘米，另一條長(zhǎng)1.3米，哪條導(dǎo)線電阻大，為什么？
(4)有兩條長(zhǎng)短相同、材料相同的導(dǎo)線，一條橫截面積0.4厘米2，另一條2毫米2，哪條導(dǎo)線電阻大，為什么？
(5)“銅導(dǎo)線比鐵導(dǎo)線的電阻小．”這種說(shuō)法對(duì)嗎？應(yīng)當(dāng)怎么說(shuō)？
4．小結(jié)（略）
(五)說(shuō)明
突出闡述了決定電阻大小的因素，進(jìn)一步引出電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，這種編排既有利于學(xué)生弄清電阻的概念，理解電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，也有利于教學(xué)．
2．課本上的“如果導(dǎo)體兩端的電壓是1伏，通過(guò)的電流是1安，這段導(dǎo)體的電阻就是1歐”，這句話說(shuō)的是電阻單位“歐姆”的物理意義，這一內(nèi)容只做簡(jiǎn)單介紹．
3．有關(guān)“決定導(dǎo)體電阻大小的因素”的教學(xué)，最好采用實(shí)驗(yàn)探索的方法．先由學(xué)生猜測(cè)，再由學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．這樣做可使學(xué)生學(xué)到一些研究物理的方法，也可使學(xué)生加深對(duì)決定導(dǎo)體電阻大小因素的理解．
4．關(guān)于導(dǎo)體的電阻跟它的材料、長(zhǎng)度和橫截面積的關(guān)系，在初中階段，只要求定性了解，不做定量的研究．但由于導(dǎo)體的電阻跟諸多因素有關(guān)，研究電阻跟其中之一因素的關(guān)系時(shí)，其它因素應(yīng)保持相同，這要在實(shí)驗(yàn)前先交代清楚．
導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用——電阻
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