第3节 电阻
【教学目标】
知识与技能
1．认识电阻的概念、知道电阻是导体本身的一种性质。
2．能画出电阻在电路中的符号，知道电阻的单位及单位换算。
3．能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
过程与方法
1．体会用控制变量法探究电阻与那些因素有关，积极动手进行实验。
2．通过实验，养成学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
1．通过实验，激发学生学习电学，的兴趣。
2．在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。
3．在同学们共同的探究活动中养成同学之间的协作意识。
【教学重点】
1.电阻概念的建立。
2.决定电阻大小的因素
【教学难点】
探究决定电阻大小的因素。
【教学准备】
教师准备：自制多媒体课件、干电池2节（1.5V）、电流表1块、小灯泡（2.5V）1个、开关1个、铅笔芯、铜导线、镍镉合金线。
学生分组：电流表1块、小灯泡一个、金属丝、各种导体、酒精灯、电阻丝、导线、开关。
【教学过程】
主要教学过程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
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一、激趣导入
【情境创设】播放视频。
李元芳跑遍了所有五金店，只买到了“铜导线”和“铝导线”，就是买不到便宜的“铁导线”。为什么买不到“铁导线”呢？
元芳，你怎么看？ 大人，此事必有蹊跷！
【提出问题】
大多数导线都是用什么材料做的？铁又多又便宜，为什么不用铁来做导线呢?同学们，你们怎么看?
【引入新课】
同学们的说法是否正确呢？通过对《第三节 电阻》的探究，我们会找到答案。
有兴趣的观看。
交流热议。
学生竞相回答：
导线多数是铜和铝做的，铁
的电阻大。
此类回答虽不严密，也不急于纠正，待了解电阻后再做纠正。
（设计意图：联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。）
二、探究新知
1.认识电阻
【问题过渡】
这里有两根长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入同一电路，闭合开关，小灯泡的亮度会相同吗？
【实验演示1】
把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。
【实验电路】
【实验演示2】
在上述实验中，接入电流表，观察电流表的示数变化，并继续观察小灯泡的亮度。
【实验电路】
思考、交流、讨论
回答预设：
不同。
学生观察实验现象：
接不同的导体，小灯泡的亮度发生了变化。
学生观察实验现象：
把铜丝接入电路时，电流表的示数较大，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，电流表的示数较小，小灯泡较暗。
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（1）概念建立
（2）电阻器
【提出问题】
在相同的电压下，通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大，为什么会有这种差别呢？
【实验结论】
导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
【引导自学】带着问题学生自主学习教材P63—64电阻板块。
【问题驱动】
1.物理学中用电阻来表示 。导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻就 。电阻通常用字母 表示。
2.电阻的单位是 ，简称 ，符号是 。比较大的单位有 、 ，它们的换算关系是:
1KΩ= Ω,1MΩ= Ω。
3.小灯泡的灯丝电阻约为 ；日常用的电炉丝的电阻约为 ；实验室用的1m长的铜导线，电阻约 。
4.具有一定电阻的原件叫 。电阻在电路图中的符号是 。
【拓展说明】
导线的电阻是很小的，一般忽略不计，R=0Ω；
电流表的电阻是很小的，与导线接近；
电压表的电阻是很大的。
【走向社会】多媒体展示常用的电阻器。
学生思考交流后发表见解：
导体对电流有阻碍作用，在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
学生自学后回答：
1.导体对电流阻碍作用的大小；越大；R。
2.欧姆；欧；Ω；KΩ；MΩ；103；106。
3.几欧到十几欧；几欧；百分之几欧。
4.电阻器；电阻； 。
学生观看图片，了解常见的电阻器。
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【想想议议】
在李元芳与大人的对话中提到，买不到“铁导线”，同学们想一想，为什么不用铁来做导线呢？
【反馈练习】
1.有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？
2.24000Ω= KΩ= MΩ。
学生思考讨论后回答：
同样规格的铁导线电阻比铜线的要高6倍左右，所以一般不用“铁导线”。
（设计意图：通过实验增加感性认识，步步设疑，引导学生结合自学，从而完成电阻概念的建立。）
学生独立完成练习后展示答案：
1. B导体的电阻大。
2. 24；2.4×10-2。
2.影响电阻大小的因素
（1）提出问题
【问题过渡】
在前面的实验中，铜丝和镍镉合金丝是用不同材料制成的，虽然长度和横街面积相同，但电阻不同，这说明什么呢？
【启发诱导】
观察图片，图中铜线和铝线的电阻不同，是两段导线在什么方面存在差异造成的呢？
【顺势追问】
在材料一定的情况下，电阻还与什么因素有关呢？
【猜想假设】
教师引导学生对猜想的因素进行筛选。
学生思考回答：
电阻大小与导体的材料有关。
学生在教师的启发下猜想假设。
猜想预设：
长度、颜色、材料、粗细（横截面积）、硬度、体积、质量。
学生思考交流后进行筛选：
1.硬度也与材料有关，保留了材料，可将硬度也忽略。
2.
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（2）猜想假设
（3）设计实验
铜丝与铁丝的颜色不同，是由它们的材料不同引起的，因此可以忽略颜色，保留材料。其他因素又怎样筛选呢？
猜想：导体的电阻是由导体的长度、横截面积、材料决定的。
【设计实验】
(一)实验方法
1.探究过程中涉及到多个因素时,应采用什么探究方法?
2.电压相同时，通过比较什么来确定电阻的大小?
(二)设计电路
选两组同学设计的电路图进行展示。
1.探究电阻与导体材料的关系，需要控制不变的量是 、 ，改变的量是 。
2.探究电阻与导体长度的关系，需要控制不变的量是 、 ，改变的量是 。
3.探究电阻与横截面积的关系，需要控制不变的量是 、 ，改变的量是 。
质量是由材料和体积决定的，保留材料和体积，可忽略质量。
3.长度和横截面积又决定着体积的大小，保留长度和横截面积，可忽略体积。
学生思考讨论回答:
1.控制变量法。
2.比较电流表的示数。
学生根据实验方案设计电路图：
学生思考后回答：
1.长度、横截面积，材料。
2.材料、横截面积，长度
3.材料、长度，横截面积。
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（4）进行实验
（5）得出结论
【进行实验】
教师引导学生连接电路，分别探究电阻与材料、长度、横截面积的关系，把数据记录在表格中。
表一
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
锰铜合金
1
0.5
表二
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬
合金
0.5
0.5
镍铬
合金
1
0.5
表三
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
镍铬合金
1
1
【视频展示】
实验结论1：导体的电阻与材料有关。长度、横截面积相同，镍铬合金比锰铜合金的电阻大。
实验结论2：导体的电阻与长度有关。材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大。
实验结论3：导体的电阻与横截面积关。材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小。
【小资料】
按照电路图连接实物电路，把实验数据记录到表格中。
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
0.2
较大
锰铜合金
1
0.5
0.9
较小
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬
合金
0.5
0.5
0.32
较小
镍铬
合金
1
0.5
0.2
较大
材料
长度
（m）
横截面积
（mm2）
电流
（A）
电阻
镍铬合金
1
0.5
0.2
较大
镍铬合金
1
1
0.32
较小
学生分析数据，思考后总结实验结论。
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（6）电阻与温度
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。右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。
【问题过渡】
除了以上导体自身因素外，你认为电阻还与哪些外界因素有关？
【启发诱导】
家用电灯泡经常是在刚开灯时因电流大而烧坏，灯丝烧热后却很少损坏，这是为什么？
（四）探究电阻与温度的关系
各小组把事先准备好的灯丝接入电路，闭合开关后，用打火机对灯丝加热，观察灯泡的亮度及电流表的示数变化。
【提出问题】
通过实验现象，你能得出什么结论？
【顺势追问】
这能说明所有导体的电阻都会在温度升高时变大吗？
实验结论4：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小。
注意：在初中阶段，若无特殊说明，皆不考虑电阻值随温度变化的情况。
【归纳总结】
学生思考、讨论、猜想。
学生思考后回答：
灯丝电阻受温度影响。
学生动手操作并观察现象：
随着温度的升高，灯的亮度变暗，电流表的示数变小。
学生思考后回答：
导体电阻受温度影响，温度越高，电阻越大。
不能。
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导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关；同种导体的长度越长、横截面积越小，其电阻值越大。电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻越大。
所以，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。对于定值电阻 ，其阻值与外加电压和通过的电流没有关系。
【反馈练习】
1．一个导体接在3伏的电源上，电阻大小为10欧，若从电路中取下这个导体，导体的电阻值为_______欧。
2．一段导体被均匀拉长后，它的电阻将 ，这是因为其他条件不变时 变大，且 变小的原故。
（设计意图：通过分组实验体会用控制变量法探究电阻，突破难点。）
学生完成反馈练习回答：
1. 10
2.变大；长度；电阻。
3.半导体、超导现象
（1）半导体
（2）超导现象
【引导自学】
引导学生自学P66科学世界半导体和超导现象。
【问题驱动】
1.什么是半导体?
2.半导体有哪些应用？
【展示课件】播放超导现象。
某些材料在超低温的情况下电阻突然减小到零，这种现象称为超导现象。
具有超导性质的物体称为超导体。
阅读教材、思考、交流。
回答预设：
1.像硅、锗，导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体。
2.半导体材料可以制作二极管、三极管、集成电路。
观看、了解。
（设计意图：了解科技前沿，开拓眼界，培养物理兴趣。）
三、课堂小结
回顾本节课“你学到了什么？”
学生讨论发言，梳理本节知识要点，见附件1。
四、课堂检测
教师巡视、讲评。
完成同步训练见附件2。
五、布置作业
动手动脑学物理1、2、5。
课后完成
第3节 电阻
1.认识电阻 2.探究影响电阻大小的因素
（1）定义： （1）探究方法：
（2）符号及画法 （2）实验结论：
（3）单位： 3.半导体和超导现象
【板书设计】
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【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.由一段剪辑的视频导入，能够激发学生兴趣，提高注意力，同时建立愉悦的课堂气氛。
2.在探究影响电阻的因素时采用控制变量的方法研究物理问题,引导学生通过所做的实验来体会控制变量，实现物理方法的教学。
3.分组实验时，给学生提供了多种器材，实行开放性的教学。倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。
二、教学中易出现的问题：
实验中要及时对注意事项进行温馨提示，否则会走弯路。在探究温度对电阻的影响时，要注意灯丝在温度升高时电阻变大，只代表部分导体的特点，有些半导体会随温度的升高电阻变小。
附件1
附件2
检测题
1．A、B是两根材料相同，长度相同的导体，如果A导体的横截面积是0.5cm2，B导体的横截面积是5mm2，则导体A的电阻 导体B的电阻。
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2．有三根相同材料制成的导体A、B、C，在相同的温度下，A比B长，粗细相同；C与B长度一样，C粗些．这三根导体的电阻由大到小的排列顺序为 。
3．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．导体中有电流，导体才能有电阻
B．导体电阻的大小取决于通过它的电流的大小
C．导体电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流无关
D．导体的电阻只与导体的长度有关
4．下列说法正确的是（ ）
A．铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B．两根长度相同的镍铬合金导线，横截面积较小的电阻一定大
C．长度相同的两根导线，细的导线电阻一定大
D．长度相同，材料相同，横截面积也相同的导线，在任何情况下，电阻都一样大
5．小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时，做出了如下猜想：
猜想①：在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；
猜想②：在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；
猜想③：在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关．
供她选择的导体如下表所示：
序号
材料
长度（m）
横截面积（mm2）
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
她画出了实验电路图，并按要求正确地连接了电路。请完成下列填空（只填序号）：
(1)要验证猜想①，小芳同学应选择的两段导体是 和 ；
(2)要验证猜想②，小芳同学应选择的两段导体是 和 ；
(3)要验证猜想③，小芳同学应选择的两段导体是 和 ；
（4）这种物理研究方法，通常叫做 。
参考答案
1.小于
2.RA>RB>RC
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3.C
4.B
5.(1)A、C
(2)C、D
(3)B、C
(4)控制变量
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