资源简介 第十六章第一节 电阻和变阻器【教材分析】本节课是沪科版九年级物理 “第十六章 探究电路” 的第一节,承接上一章 “串并联电路的电流、电压特点”,从 “电路中的电规律” 转向 “电路中的元件特性”,核心是构建 “电阻” 的概念及 “变阻器的应用”,为后续学习 “欧姆定律”“电路计算” 奠定关键基础。教材设计的 “迷你实验室”(自制调光台灯)、“物理聊吧”(滑动变阻器接线方式讨论),注重动手实践与思维拓展,符合九年级学生 “从操作到理解、从理论到应用” 的认知规律,是培养实验素养与应用意识的重要载体。【学情分析】学生已掌握串并联电路连接、电流与电压测量,知道电流形成,具备理解电阻概念基础;学生能规范连接简单电路、读取电表示数,有控制变量法实验经验,具备基础实验操作与数据分析能力;学生对调光台灯、音量调节有感性认知,知道调节部件能改变亮度/音量,但不知核心是改变电阻。【教学目标】1.知道电阻的定义,能区分常见导体的电阻大小。理解影响电阻大小的因素,知道电阻是导体本身的固有属性;认识滑动变阻器的结构与原理,掌握滑动变阻器的使用规则;了解电阻箱的特点,区分滑动变阻器与电阻箱的差异。2.通过 “水流受阻力类比电流受电阻”,理解电阻的 “阻碍作用”,培养 “类比推理” 的科学思维;参与 “探究影响电阻大小的因素” 实验,运用控制变量法(如控制材料、长度相同,探究横截面积的影响)分析数据,培养 “控制变量→归纳结论” 的逻辑思维;能根据滑动变阻器的接线方式和滑片移动方向,推导电阻变化与电流变化的关系,建立 “因果关联” 的思维模型。3.参与 “探究影响电阻大小的因素” 实验:能根据实验装置(图 16-2)连接电路,记录不同导体接入时的电流数据,分析数据得出 “电阻与材料、长度、横截面积的关系”;完成 “用滑动变阻器控制灯泡亮度” 实验:规范连接电路(滑动变阻器 “一上一下” 接线),移动滑片观察灯泡亮度与电流表示数变化,总结滑片移动对电阻、电流的影响,掌握实验操作技能。4.认识电阻、变阻器在生活中的广泛应用(如音量调节、台灯调光),感受物理与生活的紧密联系,激发学习兴趣;理解规范使用变阻器的重要性(如不超最大电流、滑片移至最大阻值处),树立 “安全实验、严谨操作” 的态度;了解半导体、超导体的特性及我国的研究贡献,增强民族自豪感,培养关注科技发展的责任意识。【教学重点】电阻的定义、单位及影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积)。滑动变阻器的结构、工作原理及使用规则(“一上一下” 接线、滑片移至最大阻值处)。“探究影响电阻大小的因素”“用滑动变阻器控制灯泡亮度” 的实验操作与数据分析。【教学难点】运用控制变量法探究影响电阻大小的因素,分析数据得出结论;滑动变阻器的接线方式判断(“一上一下” 有效,“同上”“同下” 无效)及滑片移动对电阻、电流的影响;理解电阻是导体的固有属性,区分 “电阻大小与电流、电压无关”。【教学准备】课件、定值电阻、滑动变阻器等。【教学过程】一、创设情境 导入新课实验情境演示:教师在讲台上搭建简易电路,电路包含电源、开关、小灯泡和若干导线。闭合开关后,小灯泡正常发光。随后,教师断开开关,在电路中串联一段细镍铬合金丝,再次闭合开关,学生观察到小灯泡亮度明显变暗;接着,教师更换为一段粗铜丝串联进电路,闭合开关后,小灯泡亮度又显著变亮。问题引导思考:教师:同学们,刚才两次串联不同金属丝,小灯泡的亮度为什么会有明显变化呢?大家可以大胆猜测一下原因。(等待学生发言,预设学生可能提到 “金属丝不一样”“对电流有影响” 等)教师:大家的猜测有一定道理。其实,电流在导体中流动时,会受到导体的阻碍作用,不同导体的阻碍作用不同,这就导致了电路中电流大小的变化,进而影响灯泡亮度。今天我们就来深入学习这个与 “阻碍作用” 相关的物理量 —— 电阻,以及能改变电阻的器件 —— 变阻器。二、新课讲解 探究新知(一)认识电阻电阻的定义与符号教师:结合刚才的实验,大家思考一下,什么是电阻呢?请同学们阅读课件中关于电阻定义的内容,找出关键信息。(学生阅读后,教师提问并总结)教师:电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大。电阻通常用字母 “R” 表示。电阻的单位及换算教师:像长度用 “米”、质量用 “千克” 表示一样,电阻也有自己的单位。大家从课件里找一找,电阻的国际单位是什么?还有哪些常用单位?它们之间的换算关系是怎样的?(学生回答后,教师补充讲解)教师:电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为 “Ω”。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),换算关系为 1kΩ=10 Ω,1MΩ=10 Ω。比如一个电阻的阻值是 5kΩ,换算成欧姆就是 5×10 Ω,也就是 5000Ω。电阻器及其符号教师:在电子技术中,我们常用到有固定电阻值的元件,它被称为电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。大家看课件中的图片,这就是电阻器的实物,它在电路图中的符号是 “”(教师在黑板上画出符号,学生跟着临摹)。常见用电器的电阻与功率关系教师:课件中给出了常见用电器正常工作时的电阻值表格,大家仔细观察数据,看看能发现什么规律?比如 15W 的白炽电灯电阻是 3227Ω,60W 的白炽电灯电阻是 807Ω,电暖器 1000W 时电阻是 48.4Ω。(学生讨论后发言,教师总结)教师:通过分析数据可以得出,家用电器的功率越大,其电阻越小。材料的导电性能与电阻教师:课件中展示了生活中常见材料在导电性能方面的排序,从瓷、橡胶、玻璃等,到铁、铝、铜、银,大家思考一下,导电性能和电阻有什么关系呢?(学生回答后,教师补充)教师:导电性能较强的材料,电阻较小;导电性能较弱的材料,电阻较大。容易导电的材料叫导体,比如铁、铝、铜、银;不容易导电的材料叫绝缘体,像瓷、橡胶、玻璃;还有些材料的导电性介于导体和绝缘体之间,称为半导体,比如硅。另外,有些材料在很低的温度时,电阻会变成 0Ω,这种现象就是超导现象。(二)探究导体电阻的大小与哪些因素有关提出问题与猜想教师:我们知道了电阻是导体本身的一种性质,那它的大小可能与哪些因素有关呢?大家结合生活经验和前面学过的知识,大胆猜想一下。(预设学生猜想:材料、长度、粗细、温度等)实验器材介绍教师:为了验证大家的猜想,我们需要进行实验。实验器材有电源、装有不同规格电阻丝的演示板、电流表、开关。演示板上的 a、b、c、d 四根电阻丝有特定规格:a、b 用同一种材料制成,长度相同但粗细(横截面积)不同;a、c 粗细相同而长度不同;d 与 c 的长度、粗细都相同,但材料不同。实验设计与操作教师:实验要采用控制变量法,比如研究电阻与横截面积的关系时,要控制材料和长度相同,改变横截面积,所以选用 a、b 两根导体;研究电阻与长度的关系时,控制材料和横截面积相同,改变长度,选用 a、c 两根导体;研究电阻与材料的关系时,控制长度和横截面积相同,改变材料,选用 c、d 两根导体。教师:接下来,我们将 a、b、c、d 导体分别接入电路,闭合开关,记录每次电流表的示数。大家思考一下,为什么通过电流表的示数能判断电阻的大小呢?(学生回答后,教师总结)教师:在电压相同的电路中,电流越小,说明导体对电流的阻碍作用越大,即电阻越大,这用到了转换法。(教师演示实验,学生观察并记录数据)分析数据与得出结论教师:根据实验数据,分析实验 1(a、b 导体),大家能得出什么结论?(学生回答后,教师总结)教师:长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越大。教师:再分析实验 2(a、c 导体)和实验 3(c、d 导体),又能得出什么结论呢?(学生回答后,教师总结)教师:横截面积相同的同种材料的导体,长度越长,电阻越大;长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同。教师:此外,温度也会影响电阻。比如白炽灯不工作时,灯丝处于常温,电阻为几十欧,而正常发光时,电阻高达几百、几千欧,这说明多数金属的电阻随温度的升高而增大。综上,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与材料、长度、横截面积、温度有关。(三)滑动变阻器变阻器的引入教师:在实际生活中,我们常常需要改变电路中的电流,比如调节台灯的亮度。那如何改变电流呢?结合前面学的知识,改变电阻就能改变电流,所以我们需要一种易于改变电阻的器件 —— 变阻器。教师:大家看,调节台灯旋钮能使灯光变暗,其实就是因为旋钮改变了电阻大小,进而改变了电路中的电流大小。滑动变阻器的工作原理与符号教师:滑动变阻器是常用的变阻器之一,它的工作原理是什么呢?大家看课件中的介绍。(学生阅读后,教师讲解)教师:当滑动变阻器接入电路后,通过滑片 P 来控制两个接线柱间电阻丝的长度,就可以改变接入电路中电阻的大小。教师:滑动变阻器在电路图中的符号是 “ ”(教师在黑板上画出符号,学生模仿)。滑动变阻器的应用演示教师:我们来搭建一个包含滑动变阻器的电路,大家观察滑片移动时,小灯泡亮度的变化。(教师搭建电路,移动滑片,学生观察)教师:滑片移动时,电阻丝接入电路的长度改变,电阻改变,电流也随之改变,所以灯泡亮度发生变化,这进一步验证了滑动变阻器的作用。三、归纳概括 课堂小结学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。【教学反思】 展开更多...... 收起↑ 资源预览