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《3.2 物质的导电性（2）——电阻》教学设计
课程名称 3.2 物质的导电性（2）——电阻 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：理解电阻的概念——电阻表示导体对电流的阻碍作用，符号 R，单位欧姆（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），1MΩ=10 kΩ，1kΩ=10 Ω；理解影响导体电阻大小的四个因素——材料、长度、横截面积（粗细）和温度；知道金属导体的电阻随温度升高而增大，了解超导现象与超导体；知道人体电阻一般为 1000～2000Ω。 2.科学思维：通过水管对水流阻碍作用的类比建立电阻概念，体会类比思维；在探究影响电阻大小因素的实验中，经历“提出问题—建立猜想—控制变量—归纳结论”的完整过程，掌握控制变量法；能运用电阻知识解释导线选材、减小导线电阻的方法等实际问题。 3.探究实践：能完成探究影响导体电阻大小因素的实验：控制变量分别探究电阻与长度、粗细、材料、温度的关系，通过灯泡亮度和电流表示数比较电阻大小；能解释为什么选用镍铬合金丝作被测导线；能根据电阻表计算导线电阻并提出减小导线电阻的方法。 4.态度责任：通过超导现象发现史（1911 年昂尼斯发现水银在 -269℃ 电阻消失）和我国超导研究的介绍，感受科学探索精神；关注超导技术在磁悬浮列车、远距离输电等领域的应用价值；结合人体电阻知识，增强安全用电意识。
教学重难点 （一）教学重点： 1.电阻的概念、符号和单位及换算。 2.运用控制变量法探究电阻大小与材料、长度、横截面积、温度的关系并归纳结论。 （二）教学难点： 控制变量法的落实（明确每次探究中应控制不变的因素）；理解“电阻是导体本身的性质，与是否接入电路、电压电流无关”。
教学过程 【环节一】情景导入 展示情境：每天用的台灯藏着神奇密码——转动旋钮，亮度就能“听指挥”变化。提出问题：电流是怎么“知道”该变亮还是变暗的？再类比水管：水管细，对水的阻碍作用大，水流速度小；水管粗，对水的阻碍作用小，水流速度大。同理，导体细，对电流的阻碍作用大，电流小，灯泡暗；导体粗，对电流的阻碍作用小，电流大，灯泡亮。由此引入电阻概念。 【环节二】新知探究 一、电阻的概念 （1）核心知识点： 为了描述物体导电能力的强弱，我们引入电阻的概念。电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，其电阻值就越大。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻非常小，电流很容易通过。 符号与单位：电阻用字母 R 表示，单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω。更大的单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），换算关系为 1MΩ=10 kΩ，1kΩ=10 Ω。 （2）学生活动：类比水管阻碍水流理解电阻；完成单位换算练习（如 2MΩ=2×10 Ω）。 （3）教师指导：强调电阻描述的是导体本身的性质，与导体两端电压、通过电流无关。 二、探究影响导体电阻大小的因素 （1）核心知识点： 实验目标：探究影响导体电阻大小的相关因素。器材：电源、开关、电流表、小灯泡、各种金属导线等。 提出问题：各种材料的导电能力并不相同，导体的导电能力除了与材料有关外，还有哪些因素会影响电阻大小呢？ 建立猜想：①导体的粗细可能会影响电阻大小；②导体的长度可能会影响电阻大小；③导体的材料可能会影响电阻大小；④导体的温度可能会影响电阻大小。 实验方法：通过控制变量法逐个研究。 （1）探究电阻与导线长度的关系：控制导体的粗细、材料不变，用镍铬合金丝作被测导线，比较不同长度导线的电阻。结论：导体材料和粗细相同时，导线越长，电阻越大。 （2）探究电阻与导线粗细的关系：控制导体的长短、材料不变，用长度和材料相同而粗细不同的导线接入电路比较。结论：导体的材料和长短相同时，导体横截面积越大（越粗），电阻越小。 （3）探究电阻与导线材料的关系：控制导体的长短、粗细不变，用长度和粗细相同而材料不同的导线接入电路比较。结论：导体的长短和粗细相同时，不同的材料导电能力的强弱不相同。 （4）探究电阻与温度的关系：控制导体的长短、粗细、材料不变，将待测导线接入电路，闭合开关记录电流大小，加热待测电阻后再次记录。结论：导体的电阻大小与温度有关。 思考与讨论：为什么选用镍铬合金丝作为被测导线？——在相同长度和粗细的情况下，镍铬合金丝的电阻比铜丝大得多，改变长度时电阻变化幅度大，灯泡亮度和电流表示数变化明显。 （2）学生活动： 分组完成四个分实验，明确并填写每次探究中“要控制不变的因素”，记录实验现象和结论。 交流讨论：为什么不用导电性强的铜丝做被测导线（实验现象不明显）。 （3）教师指导：在黑板上列出每次实验的变量控制表，强化控制变量法；引导学生用“转换法”——通过灯泡亮度、电流表示数反映电阻大小。 三、电阻表与电阻知识的应用 （1）核心知识点： 长 1m、横截面积 1mm 的几种材料在 20℃ 时的电阻：银 0.016Ω、铜 0.0175Ω、铝 0.029Ω、钨 0.053Ω、铁 0.10Ω、镍铬合金 1.0Ω、电木 10 ～10 Ω、橡胶 10 ～10 Ω。相同条件下银、铜、铝的电阻很小，人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝制作导线；电木和橡胶电阻很大，可用作绝缘材料。 思考与讨论：在甲、乙两地之间用长 100m、横截面积 1mm 的铝导线连接电路，电阻为 2.9Ω；减小导线电阻的方法：换用导电能力更强的材料、增大横截面积或减小长度。 温度与超导：金属导体的电阻会随温度的升高而增大。当某些材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象，如水银在 -269℃ 时电阻会突然消失。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。超导体不仅电阻为零，还具有“抗磁性”（磁场无法穿过超导体）。1911 年荷兰物理学家昂尼斯测量低温下水银的电阻时发现了超导现象。超导应用：制造磁悬浮高速列车、超导材料导线长途输电几乎没有电能损失、制造超大功率的电动机和变压器（内部线圈不会发热）。由于超导温度极低，寻找常温下的超导材料成为各国科学家努力的目标。 人体的电阻：一般来说，人体的电阻为 1000～2000Ω。不同的人电阻不同，同一个人在不同情况下电阻也不同：气温高或人体出汗时人体电阻较小，气温低、空气干燥的冬季皮肤干燥时电阻较大。 （2）学生活动： 查表计算铝导线电阻（2.9Ω），讨论减小导线电阻的三种方法。 阅读超导资料，交流超导材料的应用前景。 完成“小试牛刀”：减小铝芯导线电阻的方法（减小长度）；同种材料、长度相同、横截面积不同的两段导体串联，RA＞RB 且 IA=IB；用 a、b 两根镍铬合金丝（b 比 a 粗）可探究电阻与横截面积、长度的关系；超导体不能用来制作电热器；长方体铁块沿不同方向接入电路电阻不同（沿最短方向即 AB 方向电阻最小、沿最长方向电阻最大，接入方向不同阻值不同）。 （3）教师指导：强调电阻是导体本身的性质，串联电路中电流处处相等与导体粗细无关；结合人体电阻数据再次渗透安全用电教育（出汗时电阻小更危险）。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容： 电阻是表示什么的物理量？符号和单位是什么？ 影响电阻大小的因素有哪些？实验中如何运用控制变量法？ 什么是超导现象？超导体有什么应用价值？ 学生梳理知识框架，教师总结强调控制变量法与“电阻是导体本身的性质”。 【环节四】作业设计 1.完成课件“小试牛刀”中的习题（减小导线电阻的方法、比较两段导体的电阻与电流、探究影响电阻因素实验的分析、超导体的应用、长方体铁块不同方向接入的电阻比较）。 2.想一想：为什么家用导线的芯线多用铜而不用银？输电线路为什么采用高压输电并使用粗导线？写出你的理由。
板书设计 3.2 物质的导电性（2）——电阻 一、电阻 R：导体对电流的阻碍作用 单位：Ω、kΩ、MΩ；1MΩ=10 kΩ，1kΩ=10 Ω 二、影响电阻大小的因素（控制变量法） 1. 材料（相同长短粗细，不同材料阻值不同） 2. 长度：越长，电阻越大 3. 横截面积：越粗，电阻越小 4. 温度：金属导体温度越高，电阻越大 三、超导现象：温度降到一定程度，电阻突然为零（昂尼斯，水银 -269℃） 应用：磁悬浮列车、无损输电、大功率电机 四、人体电阻约 1000～2000Ω（出汗时变小）
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：大部分学生能说出电阻的概念和影响电阻大小的四个因素，能正确进行单位换算；但部分学生在“电阻与电压、电流无关”上仍有疑惑，个别学生把“横截面积越大电阻越小”记反。 （2）实验操作：分组探究中多数小组能正确控制变量并得出结论；个别小组在更换导线时未断开开关，操作规范性有待加强。 （3）思维培养：控制变量法在四个分实验中得到充分训练；水管类比帮助学生顺利建立电阻概念；通过“为什么选镍铬合金丝”的讨论，学生体会到器材选择背后的科学考量。 （4）态度责任：超导发现史和我国超导研究进展激发了学生的科学志向；结合人体电阻的安全教育贴近生活，学生印象深刻。 2. 改进方向： （1）探究温度对电阻影响时可用废灯泡灯丝或热敏电阻演示，现象更明显。 （2）可增加电流表与灯泡并用的记录方式，让学生体会电流表比灯泡亮暗更精确。 （3）“电阻与电压电流无关”可通过演示“同一导体换不同电池后电阻计算值不变”来突破。 （4）超导内容可布置课后查阅“我国高温超导研究成就”，进行交流分享。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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