初中物理沪科版九年级全册第一节 电阻和变阻器教案及反思

第十五章　探究电路

第一节　电阻和变阻器

◇教学目标◇

【知识与技能】

1.知道电阻的概念、单位及其换算，以及电阻器在电路中的符号。

2.了解决定电阻大小的因素，知道滑动变阻器的构造，在电路图中的符号。

3.了解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流，知道变阻箱的读数方法。

【过程与方法】

1.通过观察分析，认识导体对电流有阻碍作用，培养学生归纳概括、合作交流、逻辑推理的能力。

2.让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的教学过程，探究决定电阻大小的因素及滑动变阻器在电路中的有效连接。

【情感·态度·价值观】

通过实验探究经历从猜想到制订实验方案，接着进行实验的探究过程，学会用控制变量法、转换法研究物理问题，在“交流与讨论”中，培养表达自己观点、尊重他人的合作意识。

◇教学重难点◇

【教学重点】

决定电阻大小的因素，滑动变阻器的原理、使用方法、作用，电阻箱的读数方法。

【教学难点】

电阻是导体本身的一种性质、用控制变量法探究决定电阻大小的因素、用滑动变阻器改变电路中的电流和用电器两端的电压。

◇教学过程◇

一、新课导入

电缆需要用金属材料制成，如图。不知你注意到了吗，制作电缆的金属有的是铜，有的是铝，而铁也是金属材料，相对也比较便宜，那么，电缆为什么不用铁来制作呢?

二、教学步骤

探究点1　电阻

[阅读课本]P91 “电阻”。

[思考](1)什么是电阻?

(2)电阻用哪个字母表示?

(3)电阻的国际单位是什么?常用单位有哪些?这些单位之间的换算关系各是多少?

(4)电阻的电路元件符号是什么?

[提示](1)概念:导体对电流的阻碍作用叫电阻。不同的导体，电阻一般不同。

(2)表示:电阻用字母R表示。

(3)单位:

①国际单位:欧姆，简称欧，符号是Ω。

②常用单位:kΩ、MΩ。

③它们之间的换算关系:1 kΩ=1000 Ω，1 MΩ=1000 kΩ。

(4)电路元件符号:。

[归纳提升]“类比法”:由“水在水管中流动会受到阻力”类比出“电荷在导体中定向移动也会受到阻力”，导出电阻的概念，符合学生的认知规律。

[思考]不同的导体接入同一个电路中，小灯泡的亮度不同，说明不同导体的电阻不同，这是一种什么研究方法?

[提示]“转换法”:导体电阻的大小不能直接看出，通过观察电路中小灯泡的亮度或电流表的示数来感知电路中导体电阻的大小，这种研究方法称为转换法。

探究点2　电阻的大小与哪些因素有关

[阅读课本]P92 “电阻的大小与哪些因素有关”。

[思考](1)电阻的大小与哪些因素有关?

(2)探究“决定电阻大小因素”的实验思路是什么?

(3)实验中为什么要保证导体两端的电压不变?

(4)实验用到哪些器材?

[提示](1)电阻的大小与导体的横截面积、长度、材料、温度、形状等因素有关。

(2)探究“决定电阻大小因素”的实验思路:

　　(3)电阻是导体对电流的阻碍作用，导体的电阻变了，通过导体的电流就有可能发生变化，因此，根据电流的变化可判断电阻的变化。而电压是形成电流的原因，电压的变化也会引起电流的变化，为排除电压对电流的影响，实验时应保证导体两端的电压不变。

(4)实验所用器材:电池组一个，开关一个，电流表一只，a、b、c、d四条金属丝，导线若干，如图所示。其中a、b的材料、长度相同，但b比a的横截面积大;a、c的材料、横截面积相同，但a比c长;a、d的长度、横截面积相同，但材料不同。

[思考](1)选用a、b导体， 分别把它们连入电路，电流表的示数是否相同?说明了什么?

(2)选用a、c导体，分别把它们连入电路，电流表的示数是否相同?说明了什么?

(3)选用a、d导体，分别把它们连入电路，电流表的示数是否相同?说明了什么?

[提示](1)不相同。说明导体电阻的大小与导体的横截面积有关，在其他条件一定时，横截面积越大，电阻越小。

(2)不相同。说明导体电阻的大小与导体的长度有关，在其他条件一定时，导体越长，电阻越大。

(3)不相同。说明导体电阻的大小与导体的材料有关。

[归纳提升]“控制变量法”:电阻的大小与导体的横截面积、长度、材料有关，在研究电阻与其中一个因素的关系时，应该控制其他因素相同，让其中一个因素改变，然后看电阻的变化，进而确定电阻与这个因素的关系，这种研究方法称为控制变量法。

[小组讨论]怎样理解导体电阻与温度的关系?

[分析]导体的电阻还与其温度有关，大多数导体的电阻随温度的升高而变大，只有少数导体的电阻随温度的升高而变小。处理导体电阻与温度的关系时，若没有特别说明就不考虑电阻随温度的变化。

探究点3　变阻器

[阅读课本]P94 “变阻器”。

[思考](1)什么是变阻器?它的原理是什么?

(2)变阻器分为哪几种类型?

(3)滑动变阻器由哪几部分组成?请画出它的结构简图和电路元件符号。

(4)滑动变阻器怎样连入电路?它共有几种接法?有效的接法有几种?

[实验探究]根据如图所示的连接，按下列步骤进行实验，每次进行实验时，应观察滑动变阻器连入电路的电阻丝部分，滑片左右滑动时，小灯泡的亮度、电流表的示数各怎样变化?

(1)把A、D接线柱连入电路。

(2)把A、C接线柱连入电路。

(3)把B、C接线柱连入电路。

(4)把B、D接线柱连入电路。

(5)把C、D接线柱连入电路。

(6)把A、B接线柱连入电路。

[提示](1)概念:变阻器就是能够改变电阻的一种仪器。

原理:是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。

(2)类型:滑动变阻器和电阻箱。

(3)构造:由接线柱、金属杆、金属滑片P、电阻丝绕成的线圈、瓷筒、支架等组成。

其结构简图、电路元件符号如图所示。

(4)使用方法:滑动变阻器应串联接入电路，它共有六种接法，其中有效的接法有四种，这四种接法是A、D，A、C，B、C，B、D，即按“一上一下”选择接线柱。如果接C、D，此时滑动变阻器不起调节作用，它相当于导线，也可以认为此时滑动变阻器短路;如果接A、B，此时滑动变阻器也不起调节作用，它连入电路的阻值最大，也可以认为此时滑动变阻器相当于定值电阻。

[思考](1)滑动变阻器有哪些作用?

(2)滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　1.5 A”字样，这两个数据表示什么意思?

(3)滑动变阻器和电阻箱在使用中各有哪些优缺点?

[提示](1)滑动变阻器在电路中的作用:一是保护电路(限流)，二是调节用电器两端的电压(调压)。为此，滑动变阻器在使用前阻值应调至最大。

(2)“50 Ω　1.5 A”:“50 Ω”表示滑动变阻器的最大阻值，即使用该滑动变阻器时，接入电路中的电阻可以在0~50 Ω之间变化;“1.5 A”表示使用该滑动变阻器时，通过它的最大电流为1.5 A，超过1.5 A时可能会烧坏滑动变阻器。

(3)电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，实验室用的是旋盘式电阻箱，通过调节四个旋盘来改变接入电路中的电阻值，从四个旋盘上分别读出各盘连入电路的阻值，把四个旋盘指示的阻值相加，就是电阻箱连入电路的阻值。

滑动变阻器和电阻箱的优缺点:

三、板书设计

第一节　电阻和变阻器

1.电阻

(1)概念

(2)单位

(3)电路元件符号

(4)决定电阻大小的因素

①因素

②探究思路

2.变阻器

(1)原理

(2)结构、电路元件符号

(3)使用方法

(4)滑动变阻器的作用

(5)滑动变阻器铭牌的含义

(6)电阻箱读数

◇教学反思◇

　　用转换法研究导体的电阻时，导体不同，电阻一般不同。在引领学生认知时，应渗入电压或电流为零时导体的电阻不为零的观念，攻克“电阻也会为零”的易错点。在认识滑动变阻器的连接时，要求学生画出滑动变阻器的结构简图，用别的颜色的笔着重标出电阻丝连入电路的部分，确认其长度变长，电阻变大，长度变短，电阻变小。