PAGEPAGE5第十五章探究電路第一節電阻和變阻器

教學目標

【學問與技能】1.知道電阻的概念、單位及其換算,以及電阻器在電路中的符號。2.了解確定電阻大小的因素,知道滑動變阻器的構造,在電路圖中的符號。3.了解滑動變阻器的作用,會把滑動變阻器接入電路以變更電路的電流,知道變阻箱的讀數方法。【過程與方法】1.通過視察分析,相識導體對電流有阻礙作用,培育學生歸納概括、合作溝通、邏輯推理的實力。2.讓學生經驗“視察—猜想—試驗—歸納”的教學過程,探究確定電阻大小的因素及滑動變阻器在電路中的有效連接。【情感·看法·價值觀】通過試驗探究經驗從猜想到制訂試驗方案,接著進行試驗的探究過程,學會用限制變量法、轉換法探討物理問題,在“溝通與探討”中,培育表達自己觀點、敬重他人的合作意識。

教學重難點

【教學重點】確定電阻大小的因素,滑動變阻器的原理、運用方法、作用,電阻箱的讀數方法。【教學難點】電阻是導體本身的一種性質、用限制變量法探究確定電阻大小的因素、用滑動變阻器變更電路中的電流和用電器兩端的電壓。

教學過程

一、新課導入電纜須要用金屬材料制成,如圖。不知你留意了嗎,制作電纜的金屬有的是銅,有的是鋁,而鐵也是金屬材料,相對也比較便宜,那么,電纜為什么不用鐵來制作呢?二、教學步驟探究點1電阻[閱讀課本]P91“電阻”。[思索](1)什么是電阻?(2)電阻用哪個字母表示?(3)電阻的國際單位是什么?常用單位有哪些?這些單位之間的換算關系各是多少?(4)電阻的電路元件符號是什么?[提示](1)概念:導體對電流的阻礙作用叫電阻。不同的導體,電阻一般不同。(2)表示:電阻用字母R表示。(3)單位:①國際單位:歐姆,簡稱歐,符號是Ω。②常用單位:kΩ、MΩ。③它們之間的換算關系:1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000kΩ。(4)電路元件符號:。[歸納提升]“類比法”:由“水在水管中流淌會受到阻力”類比出“電荷在導體中定向移動也會受到阻力”,導出電阻的概念,符合學生的認知規律。[思索]不同的導體接入同一個電路中,小燈泡的亮度不同,說明不同導體的電阻不同,這是一種什么探討方法?[提示]“轉換法”:導體電阻的大小不能干脆看出,通過視察電路中小燈泡的亮度或電流表的示數來感知電路中導體電阻的大小,這種探討方法稱為轉換法。探究點2電阻的大小與哪些因素有關[閱讀課本]P92“電阻的大小與哪些因素有關”。[思索](1)電阻的大小與哪些因素有關?(2)探究“確定電阻大小因素”的試驗思路是什么?(3)試驗中為什么要保證導體兩端的電壓不變?(4)試驗用到哪些器材?[提示](1)電阻的大小與導體的橫截面積、長度、材料、溫度、形態等因素有關。(2)探究“確定電阻大小因素”的試驗思路:因素橫截面積長度材料探究的問題是否變更變更不變不變電阻與橫截面積的關系不變變更不變電阻與長度的關系不變不變變更電阻與材料的關系(3)電阻是導體對電流的阻礙作用,導體的電阻變了,通過導體的電流就有可能發生變更,因此,依據電流的變更可推斷電阻的變更。而電壓是形成電流的緣由,電壓的變更也會引起電流的變更,為解除電壓對電流的影響,試驗時應保證導體兩端的電壓不變。(4)試驗所用器材:電池組一個,開關一個,電流表一只,a、b、c、d四條金屬絲,導線若干,如圖所示。其中a、b的材料、長度相同,但b比a的橫截面積大;a、c的材料、橫截面積相同,但a比c長;a、d的長度、橫截面積相同,但材料不同。[思索](1)選用a、b導體,分別把它們連入電路,電流表的示數是否相同?說明白什么?(2)選用a、c導體,分別把它們連入電路,電流表的示數是否相同?說明白什么?(3)選用a、d導體,分別把它們連入電路,電流表的示數是否相同?說明白什么?[提示](1)不相同。說明導體電阻的大小與導體的橫截面積有關,在其他條件肯定時,橫截面積越大,電阻越小。(2)不相同。說明導體電阻的大小與導體的長度有關,在其他條件肯定時,導體越長,電阻越大。(3)不相同。說明導體電阻的大小與導體的材料有關。[歸納提升]“限制變量法”:電阻的大小與導體的橫截面積、長度、材料有關,在探討電阻與其中一個因素的關系時,應當限制其他因素相同,讓其中一個因素變更,然后看電阻的變更,進而確定電阻與這個因素的關系,這種探討方法稱為限制變量法。[小組探討]怎樣理解導體電阻與溫度的關系?[分析]導體的電阻還與其溫度有關,大多數導體的電阻隨溫度的上升而變大,只有少數導體的電阻隨溫度的上升而變小。處理導體電阻與溫度的關系時,若沒有特殊說明就不考慮電阻隨溫度的變更。探究點3變阻器[閱讀課本]P94“變阻器”。[思索](1)什么是變阻器?它的原理是什么?(2)變阻器分為哪幾種類型?(3)滑動變阻器由哪幾部分組成?請畫出它的結構簡圖和電路元件符號。(4)滑動變阻器怎樣連入電路?它共有幾種接法?有效的接法有幾種?[試驗探究]依據如圖所示的連接,按下列步驟進行試驗,每次進行試驗時,應視察滑動變阻器連入電路的電阻絲部分,滑片左右滑動時,小燈泡的亮度、電流表的示數各怎樣變更?(1)把A、D接線柱連入電路。(2)把A、C接線柱連入電路。(3)把B、C接線柱連入電路。(4)把B、D接線柱連入電路。(5)把C、D接線柱連入電路。(6)把A、B接線柱連入電路。[提示](1)概念:變阻器就是能夠變更電阻的一種儀器。原理:是通過變更接入電路中的電阻絲的長度來變更電阻的。(2)類型:滑動變阻器和電阻箱。(3)構造:由接線柱、金屬桿、金屬滑片P、電阻絲繞成的線圈、瓷筒、支架等組成。其結構簡圖、電路元件符號如圖所示。(4)運用方法:滑動變阻器應串聯接入電路,它共有六種接法,其中有效的接法有四種,這四種接法是A、D,A、C,B、C,B、D,即按“一上一下”選擇接線柱。假如接C、D,此時滑動變阻器不起調整作用,它相當于導線,也可以認為此時滑動變阻器短路;假如接A、B,此時滑動變阻器也不起調整作用,它連入電路的阻值最大,也可以認為此時滑動變阻器相當于定值電阻。[思索](1)滑動變阻器有哪些作用?(2)滑動變阻器的銘牌上標有“50Ω1.5A”字樣,這兩個數據表示什么意思?(3)滑動變阻器和電阻箱在運用中各有哪些優缺點?[提示](1)滑動變阻器在電路中的作用:一是愛護電路(限流),二是調整用電器兩端的電壓(調壓)。為此,滑動變阻器在運用前阻值應調至最大。(2)“50Ω1.5A”:“50Ω”表示滑動變阻器的最大阻值,即運用該滑動變阻器時,接入電路中的電阻可以在0~50Ω之間變更;“1.5A”表示運用該滑動變阻器時,通過它的最大電流為1.5A,超過1.5A時可能會燒壞滑動變阻器。(3)電阻箱是一種能夠表示出電阻值的變阻器,試驗室用的是旋盤式電阻箱,通過調整四個旋盤來變更接入電路中的電阻值,從四個旋盤上分別讀出各盤連入電路的阻值,把四個旋盤指示的阻值相加,就是電阻箱連入電路的阻值。滑動變阻器和電阻箱的優缺點:滑動變阻器電阻箱優點可以連續調整不能連續調整缺點不能顯示阻值能夠顯示阻值三、板書設計第一節電阻和變阻器1.電阻(1)概念(2)單位(3)電路元件符號(4)確定電阻大小的因素①因素②探究思路2.變阻器(1)原理(2)結構、電路元件符號(3)運用方法(4)滑動變阻器的作用(5)滑動變阻器銘牌的含義(6