第2節(jié)物質(zhì)的導(dǎo)電性（第2課時）教學(xué)設(shè)計——電阻及影響電阻大小的因素【核心概念】物質(zhì)的運動與相互作用【內(nèi)容要求】內(nèi)容：電磁相互作用要求：通過實驗了解決定電阻大小的因素?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.認(rèn)識電阻的概念，知道電阻的單位及換算。2.理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)。3.運用控制變量法和轉(zhuǎn)化法探究影響電阻大小的因素。4.了解超導(dǎo)現(xiàn)象在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生探究熱情?！窘虒W(xué)思路】以導(dǎo)線的材料選擇為例，引入電阻的概念，知道電阻是物質(zhì)的一種特性。認(rèn)識電阻的單位和并進(jìn)行單位換算。然后圍繞“影響電阻大小的因素”展開探索活動，運用控制變量法和轉(zhuǎn)化進(jìn)行實驗探究，分析并得出結(jié)論。在此基礎(chǔ)上認(rèn)識電阻是導(dǎo)體與絕緣體選擇的理論依據(jù)之一。接著認(rèn)識超導(dǎo)現(xiàn)象，簡單了解超導(dǎo)現(xiàn)象的應(yīng)用。教學(xué)主線：認(rèn)識電阻——理解電阻——應(yīng)用電阻【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情景，引入任務(wù)【引入】導(dǎo)線大多用銅或鋁做的，特別重要的電氣設(shè)備的導(dǎo)線還要用昂貴的銀來做。鐵也是導(dǎo)體，既多又便宜，為什么很少用它來做導(dǎo)線呢?銅、鋁和鐵都是導(dǎo)體，但它們的導(dǎo)電性能不同。我們通過研究不同材料的導(dǎo)電性來回答這個問題。二、圍繞任務(wù)，素養(yǎng)內(nèi)化1.探究導(dǎo)體對電流的阻礙作用【探索活動】將電池、電流表、小燈泡、開關(guān)和一小段細(xì)鐵絲如圖所示串聯(lián)起來，觀察電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。把細(xì)鐵絲換成鉛筆芯，電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度發(fā)生怎樣的變化?[實驗現(xiàn)象]把細(xì)鐵絲換成鉛筆芯，電流表的示數(shù)變小，小燈泡變暗。[實驗分析]導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電，但對電流也有一定的阻礙作用。在相同的條件下，通過鐵絲的電流比較大，表明鐵絲對電流的阻礙作用比較小；通過鉛筆芯的電流比較小，表明鉛筆芯對電流的阻礙作用比較大。[實驗結(jié)論]導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時，對電流產(chǎn)生阻礙作用，不同導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同?？茖W(xué)上用電阻來表示導(dǎo)體的這種性質(zhì)。2.電阻（1）概念：把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻，用字母R表示。（2）單位：①國際單位：歐姆，簡稱歐，符號Ω。②常用單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）③換算關(guān)系：1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ（3）導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身情況決定。不管這個導(dǎo)體是否連入電路，是否有電流通過，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（電阻）總是存在的。無電流通過時，這種阻礙作用僅僅是沒有體現(xiàn)出來而已。3.影響電阻大小的因素【探究實踐】探究影響導(dǎo)體電阻大小的相關(guān)因素[實驗材料]電源，開關(guān)，電流表，小燈泡，各種金屬導(dǎo)線等。[進(jìn)行猜想]電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有關(guān)。待測物質(zhì)[電路設(shè)計]待測物質(zhì)[科學(xué)方法]①轉(zhuǎn)換法：用電流表測量通過導(dǎo)體的電流，通過比較電流的大小來間接轉(zhuǎn)換為電阻的大小。電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小，電流越小，則導(dǎo)體的電阻越大。通過觀察電流表的示數(shù)來判斷導(dǎo)體電阻的大小。②控制變量法：利用控制變量法去探究每一個因素對電阻大小的影響。如：探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系。應(yīng)該控制兩根導(dǎo)體的長度、橫截面積相等，材料不同，所以應(yīng)該選擇A與B。探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系。應(yīng)該控制兩根導(dǎo)體的材料、橫截面積相等，長度不等，所以應(yīng)該選擇B與D。探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系。應(yīng)該控制兩根導(dǎo)體的材料、長度相等，橫截面積不等。所以應(yīng)該選擇B與C。[實驗記錄]完成下表填空。次數(shù)材料長度橫截面積電流/A1234[進(jìn)行實驗]把四段合金絲分別接入電路中，閉合開關(guān)，觀察電流表的示數(shù)并記錄。[分析論證]①當(dāng)長度與橫截面積相同而材料不同時，通過它們的電流不同，說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。②當(dāng)材料和橫截面積相同而長度不同時，長度越大，電流越小，說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)。③當(dāng)材料和長度相同而橫截面積不同時，橫截面積越大，電流越大，說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。[實驗結(jié)論]導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料有關(guān)。在材料、橫截面積相同時，導(dǎo)體越長，電阻越大。在材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。在長度、橫截面積相同時，導(dǎo)體的材料不同，電阻不同。4.電阻與人類生活（1）超導(dǎo)現(xiàn)象【思考與討論】導(dǎo)體的電阻是否與導(dǎo)體的溫度有關(guān)？如圖所示，閉合開關(guān)S小燈泡L正常發(fā)光。用酒精燈對日光燈絲加熱，會觀察到燈泡L明顯變暗，此時通過小燈泡的電流變小。該實驗說明導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)。實驗結(jié)論：對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大?！究茖W(xué)推理】科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)某些材料的溫度降低到一定程度時，電阻會突然消失，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象，如水銀在-269℃時，電阻會突然消失?！究茖W(xué)閱讀】超導(dǎo)體與超導(dǎo)現(xiàn)象。認(rèn)識超導(dǎo)體的特性：電阻為零和抗磁性，了解超導(dǎo)體的應(yīng)用價值。（2）電力材料選擇從表中可知，在相同條件下，銀、銅、鋁的電阻很小，而鎳鉻合金的電阻較大。因此，人們常用電阻小而價格實惠的銅或鋁來制作導(dǎo)線。電木和橡膠的電阻很大，可用作絕緣材料。【思考與討論】根據(jù)表3.2-1計算，在甲、乙兩地之間，用長100m、橫截面積1mm2的鋁導(dǎo)線連接一條電路，該電路的電阻為多少？如何減小導(dǎo)線的電阻？R=100×0.029=2.9Ω減小電阻的方法：如換用銅導(dǎo)線，將鋁導(dǎo)線加粗。注意：不能用縮短長度?。?）人體的電阻一般來說，人體的電阻為1000～2000Ω。當(dāng)然，不同的人電阻是不同的，同一個人在不同情況下的電阻也是不同的。當(dāng)氣溫高或人體出汗時，人體電阻較?。欢跉鉁氐?、空氣干燥的冬季，皮膚很干燥時，人體電阻較大。三、歸納總結(jié)，應(yīng)用遷移（一）課堂小結(jié)1.電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，是導(dǎo)體的一種性質(zhì)。2.電阻的單位和換算（1）電阻的單位：Ω；常用單位有：kΩ、MΩ。（2）1MΩ=103kΩ1kΩ=103Ω3.影響電阻大小的因素：長度、橫截面積、材料和溫度。4.超導(dǎo)現(xiàn)象與應(yīng)用：超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)濾波器等。（二）隨堂例題【例1】關(guān)于材料，下列說法正確的是（）A．銅、鋁、陶瓷都是很好的導(dǎo)體B．電加熱器最適合用超導(dǎo)體材料制成的C．導(dǎo)體和絕緣體沒有絕對界限，絕緣體有時可以變成導(dǎo)體D．發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料，只要接入電路就可以發(fā)光【答案】C?！窘馕觥緼．銅、鋁是很好的導(dǎo)體，陶瓷是絕緣體，故A錯誤；B．電加熱器的發(fā)熱體是用電阻率大的材料制成的，故B錯誤；C．導(dǎo)體和絕緣體沒有絕對界限，在一定條件下，絕緣體可以變成導(dǎo)體，C正確；D．發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料，它具有單向?qū)щ娦裕蚪油ú趴梢园l(fā)光，故D錯誤。故選C?！纠?】用圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實驗時，下列說法錯誤的是（D）A．電路中根據(jù)電流表的示數(shù)判斷電阻大小B．該電路中兩段鎳鉻合金絲的橫截面積相同C．該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系D．該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系【答案】D【例3】在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素中，小明猜想導(dǎo)體電阻大小可能與下列因素有關(guān)：A．導(dǎo)體的材料B．導(dǎo)體的長度C．導(dǎo)體的橫截面積為驗證上述猜想，他用如圖所示的器材進(jìn)行實驗，①②④橫截面積相同，③橫截面積最大。（1）該實驗中，通過觀察（選填“電流表示數(shù)”或“燈泡亮度”）來反應(yīng)電阻的大小，這種物理研究方法是；A．轉(zhuǎn)換法B．控制變量法C．等效潛代法（2）選用①②兩根導(dǎo)體分別接入電路進(jìn)行實驗，可驗證猜想（選填猜想因素選項“A”“B”或“C”）；（3）選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點間，閉合開關(guān)電