资源简介

15.1 电阻和变阻器
教学目标
1、知道滑动变阻器的原理、构造、作用及使用方法；知道电阻箱的读数方法。
2、会用滑动变阻器改变电路中的电流。
核心素养
实践创新
1、劳动意识：学生用控制变量法研究物理问题，在“交流与讨论”口，培养表达自己的观点，尊重他人的意识。
2、技术运用：激发学生运用所学的知识解释变阻器改变电阻的道理，激化学生产生动手操作使用变阻器的欲望。
教学重点
日阻、决定日阻大小的因素、日阻的单位及其换算关系:
教学难点
滑动变阻器的构造、原理和使用方法
教学过程
一、导入
常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。钢铁也是导体，又多又便宜，那么，为什么不用钢铁来做导线呢？
二、新课讲解
电阻
人在马路上走，在人烟稀少的路上走得快，在繁忙拥挤的马路上会走得慢。同样，电荷在导体中的定向移动也会受到阻碍，有的导线对电流的阻碍大，有的导线对电流的阻碍小。
我们就把导体对电流的阻碍作用叫做电阻
1、电阻的定义
导体对电流的阻碍作用叫做电阻。
电阻用R表示，单位：欧姆，简称“欧”，符号是Ω。
常见的电阻在电路中的符号：
欧姆这个单位并不大，所以在电阻的单位里面还有 千欧（kΩ ）和兆欧（MΩ ）
它们之间的换算关系是：
1MΩ= 1000 K Ω 1ｋΩ= 1000 Ω
信息窗
常见用电器正常工作时的电阻阻值
常见用电器（功率P/W） 电阻R/Ω
白炽电灯（15W） 3227
白炽电灯（60W） 807
电熨斗（600W） 80.7
电烤箱（900W） 54
电炉（1000W） 48.4
由信息窗可知：电器的功率越大，其电阻越小。
2、电阻的大小
导体的电阻是有大小的。
那么你知道电阻的大小与哪些因素有关吗？
猜想：
1.电阻的大小可能与导线的长短有关。
2.电阻的大小可能与导线的材料有关。
3.电阻的大小可能与导线的粗细有关。
4.电阻的大小可能与导线的温度有关。
5.电阻的大小可能与其他因素有关。
我们用下面这个探究实验总结一下影响电阻大小的因素。
3、实验探究：电阻大小与哪些因素有关
情况 电流 电阻
材料不同 不同 不同
导线越长 小 大
导线越短 大 小
横截面小 小 大
横截面大 大 小
温度高 小 大
温度低 大 小
探究结果：
结论：
导体的电阻的大小与导体的材料、导体的横截面积、导体的长度、导体的温度有关。
导体的电阻与材料有关，材料不同，电阻不同；导体的电阻与横截面积有关，导体的横截面积越大，电阻越小；
导体的电阻与导体长度有关，导线越长，电阻越大；导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大
结论
其他条件不变时导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积Ｓ成反比。
关系式：
与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
滑动变阻器
1.工作原理：
改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电阻，从而改变电流。
2.图示：
（1）实物图：
（2）结构示意图：
（3）电路图：
滑动变阻器的构造
由于电阻线表面涂着绝缘漆，为了滑片与电阻线紧密接触，要把接触滑片的地方的绝缘漆刮掉。
3.练习使用滑动变阻器
（1）观察滑动变阻器的结构
（2）连接滑动变阻器应串联在电路中，接入两个接线柱，AB中一个，CD中一个，即要“一上一下”。
（3）实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
想一想：连通电路前应将滑片放到什么位置上？
导体和绝缘体
思考：你会发现家庭电路中所用的电线，里面是金属材料（铜、铝等），但是外面包裹的是绝缘材料之类的（大多为聚氯乙烯），这是为什么？
1.导体：容易导电的物体叫导体。
如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
2.绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。
如塑料、橡胶、玻璃、干木头、空气、陶瓷、油等都是绝缘体。
导体导电的原因：
在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚在金属内部自由移动，这种电子叫自由电子。
导体中存在自由电荷
金属：自由电子
食盐溶液：正离子、负离子
绝缘体不易导电的原因 ：电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动。
绝缘体在一定条件下可以变为导体：
连接如图所示的电路，通常温度下，玻璃为绝缘体，小灯不亮；当加热玻璃后，小灯变亮，电路中有电流，表明玻璃导电，成为导体。
电阻与材料
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大，导电性能较弱。
下图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱。
绝缘体和导体并没有绝对界限。
半导体与超导现象
导电能力介于导体和绝缘体之间的导体叫做半导体。
半导体的电阻比导体大，但比绝缘体小得多，常见物质:锗、硅、砷化镓等。 通常用半导体材料可以制作二极管和三极管。它被广泛应用于各种电子设备。
某些物质在很低的温度时，电阻就变成了零，这就是超导现象。
能够发生超导现象的物质叫做超导体。 物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在 －271.76℃ 以下电阻就变成了零。
三、课堂小结
1、滑动变阻器由金属杆、滑片、电阻丝线圈、瓷筒和支架五部分构成。
2、结构示意图为，符号是
3、滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
4、滑动变阻器的作用是改变电路中电流的大小。
5、滑动变阻器接入的连接方式是两个接线柱，一上一下，共有四种接法。

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