第五節(jié) 探究不同物質的導電性能

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1、 第五節(jié) 探究不同物質的導電性能 一．教學目標： （1）知識與技能 （1）知識與技能 ①了解我們周圍的物體什么屬于導體，什么屬于絕緣體。 ②了解導體和絕緣體是相對的，在一定條件下它們能夠相互轉化。 ③知道電阻是表示導體對電流防礙作用大小的物理量，掌握電阻的單位及其換算。 （2）過程與方法 ①通過實驗探究的方法知道什么屬于導體，什么屬于絕緣體。 ②通過轉換的方法感知導體和絕緣體能夠相互轉化的條件。 （3）情感、態(tài)度與價值觀 ①從學生身邊的物體出發(fā)，通過用實驗探究的方法了解導體、絕緣體的概念以及它們在一定條件下能夠相互轉化的學習，使學生學會研究問題的方法、激發(fā)學

2、習的興趣，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義態(tài)度。 ②在實驗中及整個教學中培養(yǎng)學生的安全意識。 二．教學建議 1．教材分析： 本節(jié)教學內容包括導體和絕緣體的概念、導體和絕緣體在一定條件下能夠相互轉化和電阻的概念三部分內容。。 對于導體和絕緣體的理解，教材突出了采用實驗探究的方法，從我們身邊的物體開始理解，最后歸納出什么屬于導體，什么屬于絕緣體。本節(jié)安排學生實驗探究活動，目的在于改變傳統(tǒng)的學習方式，讓學生在實驗探究中學習，通過親自動手做實驗，豐富學生的感性理解，激發(fā)學生學習興趣。 2．教學建議： 本節(jié)教學過程能夠按下面三個階段實行，第一階段，通過實驗探究知道我們周圍的物體什么屬于導體，什么

3、屬于絕緣體；第二階段，通過實驗探究知道絕緣體在一定條件下也能夠成為導體；第三階段，講解電阻的概念和單位。 教學過程中組織學理解導體和絕緣體在生活、生產中安全用電中的作用，使學生知道學習是為了應用。 絕緣體在一定條件下也能夠成為導體這個環(huán)節(jié)，能夠通過加熱玻璃、擊穿空氣等實驗得出，同時也能引起學生的興趣。 在前面探究活動的基礎上，提出為什么不同的導體接入電路中電流表示數不同這個現象，引出導體電阻的概念，這樣安排也是增強學生對電阻概念的感性理解。 電阻的單位及其換算是本節(jié)的重點。 在本節(jié)教學過程中，還要組織學理解導體和絕緣體在生活、生產中安全用電中的作用，使學生知道學習是為了應用。 在閱

4、讀材料中，介紹了半導體材料及其應用。對于這部分內容能夠組織學生閱讀，也能夠組織學生搜集、查找相關半導體材料的應用，使學了解物理知識在科學技術與社會生活中的作用，培養(yǎng)學生資助學習的水平。 三．教案示例： 教學課題 11——5 探究不同物質的導電性能 教學目標 （1）知識與技能 ①了解我們周圍的物體什么屬于導體，什么屬于絕緣體。 ②了解導體和絕緣體是相對的，在一定條件下它們能夠相互轉化。 ③知道電阻是表示導體對電流防礙作用大小的物理量，掌握電阻的單位及其換算。 （2）過程與方法 ①通過實驗探究的方法知道什么屬于導體，什么屬于絕緣體。 ②通過轉換的方法感知導體和絕

5、緣體能夠相互轉化的條件。 （3）情感、態(tài)度與價值觀 ①從學生身邊的物體出發(fā)，通過用實驗探究的方法了解導體、絕緣體的概念以及它們在一定條件下能夠相互轉化的學習，使學生學會研究問題的方法、激發(fā)學習的興趣，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義態(tài)度。 ②在實驗中及整個教學中培養(yǎng)學生的安全意識。 教學重點 導體和絕緣體的應用 教學難點 對轉換法的理解、導體容易導電的原因 儀器材料 四節(jié)電池、電路示教板、金屬棒、鉛筆、水、鹽水、橡皮、塑料尺、陶瓷、玻璃、油、220V的電路板、燈泡內的玻璃芯、酒精燈、火柴 板書設計 11——5 探究不同物質的導電性能 一、導體和絕緣體 1．導體：容易導電

6、 金屬、石墨、酸堿鹽溶液、人體、大地、濕木、 酸堿鹽溶液 2．絕緣體：不容易導電 橡膠、塑料、陶瓷、玻璃、油、木材、紙 3．微觀解釋：自由移動的電荷 4．導體和絕緣體在一定條件下能夠互相轉換。 5．半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間。 二、電阻（R）（resistance） 1．電阻：導體對電流的防礙作用。 2．國際單位：歐姆（歐）：Ω 其它單位：兆歐（MΩ）、千歐（KΩ） 1 MΩ=103 KΩ=106 Ω 3、電阻器：有一定阻值的元件。 教學過程 教師活動設計 學生活動設計 新課引入 舉辦一個小型生日會 介紹物

7、理研究問題的方法 一、導體和絕緣體的實驗探究 （2分鐘討論） （學生實驗10分鐘） 上課前聽同學說咱們班這兩天過生日的特別多，所以老師為同學們準備了一個小型的生日會----------交待示教板：小燈泡代表生日蠟燭、喇叭唱生日歌…… 小型生日會結束，哪位同學能說出剛才現象中的能量轉換？ 在剛才的現象中，我們體會了聲光電的美妙與和諧。其中也體現了一個研究物理問題的方法，比如通過伴隨電流的聲、光現象感受電流的存有，這種用易觀測的量顯示不易觀測的量的方法叫做轉換法。 我們再看剛才的示教板，實驗中，為什么接在不同

8、的物體兩端，有的燈亮、鈴響？有的燈能亮、鈴能響？可能是什么原因？ 我們這節(jié)課就來探究不同物體的導電性能 11—5 探究不同物質的導電性能 一、導體和絕緣體 1、導體：容易導電 2、絕緣體：不容易導電 你如何驗證一個物體是導體還是絕緣體？ 組織學生討論不同方案的優(yōu)缺點 在你們的桌子上老師盡可能多地擺放了各種物體，你也用剛才的方案驗證他們是導體還是絕緣體。你也可以研究你文具盒里的不同物體、身上的衣物等是導體還是絕緣體。做完的小組與其他小組交換不同器材實驗，并交流一下你們的結論是否相同。 電能轉換為聲能和光能

9、 可能不同物體的導電本領不同。 學生討論設計實驗方案 學生分組實驗 交流討論 安全教育 教師將結果寫在黑板上： 導體：金屬、石墨、酸堿鹽溶液、人體、大地、酸堿鹽溶液、濕木材 絕緣體：橡膠、塑料、陶瓷、玻璃、油、干木材、紙 教師用靈敏電流計演示人體導電 幻燈片展示不同物質的導電能力 展示并讓學生回答出生活中鉗子等用具中的導體絕緣體 各小組匯報實驗結果 學生整理器材 叫學生讀一下 導體和絕緣體的微觀解釋（動畫） 用課件解釋為什么導體容易導電，絕緣

10、體不易導電： 導體（導電的物質）中有大量自由移動的電荷，金屬導體中自由移動的電荷是自由電子，液體中自由移動的電荷是正、負離子。導體內有大量自由移動的電荷是導電的必要條件。 絕緣體中，電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內而不能自由移動，可自由移動的電荷很少，因此不容易導電。 觀看動畫模擬 -----一定標準--------辯證思想 知識擴展 問：同一物質的導電能力是一成不變的嗎？ 教師演示實驗： 玻璃加熱后導電； 空氣被擊穿； 導體和絕緣體在一定條件下可以互相轉換。- 半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間。 聯系實際：

11、 半導體光源發(fā)展前景廣 學生總結 介紹電阻 德育教育 安全教育 展示不同導體對電流阻礙作用不同的對比實驗。 問：為什么導電能力不一樣？ 二、電阻（resistance） 1．電阻：導體對電流的阻礙作用。 2．電阻符號：R 3．國際單位：歐姆（歐）：Ω 在此，簡單介紹一下歐姆： 歐姆是德國物理學家，曾長期從事數學和物理的教學工作，同時還致力于科學研究。歐姆是一個很有天才和科學抱負的人，由于缺少資料和儀器，給他的研究

12、工作帶來不少困難，但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學研究，自己動手制作儀器。發(fā)現了我們后面將要學習到的歐姆定律。 4．其它單位： 兆歐（MΩ）、千歐（KΩ） 1MΩ=103 KΩ=106Ω 電阻這個單位有多大？你知道一些常見電阻阻值嗎？ 手電筒中小燈泡電阻： 幾歐——十幾歐 白熾燈電阻：幾百歐——幾千歐 人體正常電阻：104歐——105歐 人體潮濕電阻：103歐以下--- 演示實驗：正常和潮濕兩種情況下人體的導電情況 因此，我們用潮濕的手去觸摸用電器會更危險 演示常用的電阻器，可發(fā)到學生手里。 5．電阻器：有一定阻值的元件。

13、 原因是任何導體對電流的阻礙作用不同。 學生上臺測量自己正常和潮濕兩種情況下的導電情況 小結： 1．這節(jié)課，我們學到了哪種研究物理問題的方法？ 2．你學到了哪些知識？ 3．你有哪些感想？ 課后作業(yè) 查閱相關資料 1． 你知道色環(huán)電阻是怎樣記錄阻值的嗎？ 2． 生活中的電阻器的應用有哪些? 3． 《伴你學物理》中的作業(yè) 教學后記 本節(jié)課體現了“轉換法”的研究思想。因此引入設計了一個小型生日會，從中引出本節(jié)課的研究思想。本節(jié)課有學生的動手實驗，讓學生從身邊的東西出

14、發(fā)，啟發(fā)學生的探索，通過自己設計的實驗方案驗證；也有教師的演示實驗，演示實驗效果好，學生興趣非常濃，常常為一些實驗現象而驚嘆，急于知道其中的道理。取得了較好的教學效果。 四．典型例題 例一：圖中所示的做法中, 安全的是（ ） 用濕抹布擦拭燈 用濕手扳開關 電線接觸高溫物體 有人觸電時用干木棍挑開電線 A B C D 插座 電暖氣 電視機 選題角度：從導體和絕緣體的導電性角度認識安全用電問題。 提示與分析：人體在潮濕的情況下導電能力更強

15、。所以AB答案錯誤。電線接觸高溫物體，絕緣皮容易熔化或變質，容易發(fā)生短路或觸電事故。干木棍是絕緣體，能起到安全隔絕電源的作用。 答案：C 五．探究活動： 1．觀察自己家庭或周圍哪些物質是導電的，在何處被利用，哪些物質是絕緣的，在何處被利用？分別記錄下來，供大家交流，以增強安全用電意識。 2． 探究題目：探究能夠導電的金屬絲的導電性能根溫度有什么關系 探究目的：用小燈泡和廢舊日光燈的燈絲研究金屬絲的導電性能。 圖11-8 B A S 3V 實驗器材：[器材]小燈泡（2.5V、0.3A），小燈座，干電池2節(jié)（帶電池夾），從40W的廢舊日光燈管中取出的與燈腳連著、未斷的

16、燈絲，日光燈燈座一副（2只），開關S，導線若干，火柴，自制電路示教板一塊。 探究過程： （1）自制電路示教板的制作方法：用長40cm、寬30cm、厚0.5cm~1cm的木板。先將小燈座的兩根引出線焊接在日光燈的燈腳上，再將日光燈燈座A、B，開關S和電源安裝在木板上，組成如圖11-8所示的電路示教板。 （2）操作方法：將裝有小燈泡的日光燈腳插在日光燈座A上，將有日光燈絲的燈腳插在燈座B上，則小燈泡與日光燈絲組成串聯電路。閉合開關S，注意觀察小燈泡的亮暗程度。 （3）將火柴點燃，加熱日光燈絲B，觀察小燈泡的亮暗有何變化？（看到它逐漸變暗，這表明日光燈燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。） （4

17、）將火柴從日光燈燈絲B移開，停止對日光燈燈絲加熱，看到小燈泡又會變亮。這說明日光燈燈絲的電阻隨溫度的降低而減小。 注意，日光燈燈絲要盡可能大部分處在火柴的火焰中，必要時可同時用兩根火柴或使用酒精燈去加熱燈絲。 探究結果：一般情況下，能夠導電的金屬絲的電阻隨溫度的升高而增大。 六．習題訓練： 1． 導電的物體叫做導體。 2． 導電的物體叫做絕緣體。 3．導體對電流的 作用叫做電阻，表示符號 。 4．電阻的國際單位 ，表示符號 。 5．50W= kW=

18、MW。 6．在下面的物體中, 屬于導體的是 (用序號表示)。 ①油 ②鹽溶液 ③大地 ④陶瓷 ⑤人體 ⑥空氣 ⑦碳棒 ⑧鐵絲。 其他物體是 。 7．下列物質哪些是導體？（ ） A．食鹽 B．潮濕空氣 C．稀硫酸 D．石灰水 8．絕緣體不容易導電，是因為絕緣體（ ） A．幾乎沒有電子 B．沒有電子 C．存在著大量的自由電子 D．自由電荷很少 參考答案： 1．能夠 2．不能 3．阻礙，R 4．歐姆，Ω 5． 510-2，510-5 6．②③⑤⑦⑧，絕緣體 7．ABCD 8．D． 七．擴展資料： 幾種常見的定值電阻

19、 定值電阻是指具有一定電阻數值的電阻器，它是在電子儀器中用得較多的元件。定值電阻的種類很多，而且隨著科學技術的發(fā)展，新型電阻不斷出現。這里介紹幾種常見、用得較為普遍的定值電阻。 （1）繞線電阻 它是用康銅、錳銅等特殊的合金制成細絲繞在絕緣管上制成的，外面有一層保護層，保護層有一般釉質和防潮釉質兩種。繞線電阻有固定式和可調式兩種。這種電阻的優(yōu)點是阻值精確，有良好的電器性能，工作可靠、穩(wěn)定，溫度系數小，耐熱性好，功率較大。缺點是阻值不大，成本較高。繞線電阻適用于功率要求較大的電路之中，有的可用于要求精密電阻的地方，但因存在電感不宜用于高頻電路。 （2）和成型電阻 它是用導電材料（如石墨、炭

20、黑等）、填充料、粘合劑等混合制成。其中以碳質實心電阻應用最為廣泛。這種電阻制作工藝簡單，成本低，過載能力較大，但阻值易隨溫度變化，誤差較大（達10%~25%）功率較小。主要用于對阻值要求不高的電路中。 （3）表面型電阻 它是用特殊的工藝把導電物質沉積在絕物質上，形成導電薄膜制成的電阻。像碳膜電阻、硼碳膜電阻、金屬模電阻和金屬氧化膜電阻等都屬于表面型電阻。這種電阻的阻值誤差小，電氣性能好而且穩(wěn)定噪聲小，高頻特性好，但功率較小，一般用得最多的是這類電阻。其中金屬膜電阻和金屬氧化膜電阻雖然電氣性能等方面都較好，但成本較高，主要用于要求較高的電路中。 電阻在使用時，要消耗一定功率，但不應超過額定功率，否則電阻阻值會發(fā)生變化，甚至燒壞電阻。