1、北师大版九年级物理教案C教学内容：探究不同物质的导电性能课前准备一、新课标学习要求1.知识与技能知道导体和绝缘体及常见的导体和绝缘体.知道电阻的意义、单位及电阻器.会区分生活中的导体和绝缘体.了解半导体.2.过程与方法通过实验，认识绝缘体是相对的.3.情感、态度与价值观通过学习活动，培养学生的实验能力、探索精神，培养学生的科学素养，使学生学会用运动变化的眼光分析问题，解决问题.二、整体感知1.导体和绝缘体（1）定义 （2）常见种类 （3）应用 （4）相对性2.电阻（1）定义 （2）物理意义 （3）单位 （4）电阻器3.半导体 （1）特点 （2）常见的种类教材知识全解一、导体1.容易导电的物体叫
2、导体.常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等.2.导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方.在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中能够自由移动的电荷是正、负离子.二、绝缘体1.不容易导电的物体叫绝缘体.常见的绝缘体有：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油等.2.绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动.也就是说，绝缘体不容易导电的原因是绝缘体中缺少自由电荷.注意（1）理解容易导电与不容易导电的原因.在金属导体中存在着能够自由移动的大量自由电子.在酸、碱、盐的水溶液中存在着能自由移动的电荷
3、，称为正、负离子；在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动，被称为束缚电荷.由此可见，导体容易导电，是因为导体里有大量的自由电荷；绝缘体不容易导电，是因为绝缘中几乎没有自由电荷.（2）正确理解酸、碱、盐的水溶液.酸、碱、盐本身来讲，绝大多数都是绝缘体，它的正、负电荷是不能自由移动的，但当把这些绝缘的酸、碱、盐溶入水中后，这些酸、碱、盐的阴阳离子在水中是可以自由移动的.因此酸、碱、盐的水溶液是导体.三、导体和绝缘体之间没有绝对的界限一般情况下，不容易导电的物体，当条件改变时，有可能导电变为导体.例：(1)常温下玻璃是绝缘体，而在高温下达到红炽状态时，它就变成导体了.（2）纯净的水
4、是绝缘体，而含有杂质的水是导体.（3）干燥的空气是绝缘体，而夏天打雷闪电时两块云层之间的空气就不再是绝缘体，而是导体了.在用电工具或装置上，要防止它导电，需用绝缘体.如电工钳、电工刀、螺丝刀、导线等，在它们不同的部位都安装了绝缘体；而要利用它导电就需装上导体，如测电笔的笔头、电线的金属丝等.所以，好的导体和绝缘体都是良好的电工材料.注意正确理解导体和绝缘体的定义.理解导体和绝缘体的定义是本节的一个重点.导体和绝缘体是根据导电能力来区分的.导体和绝缘体的区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电，而决不能理解为“能”和“不能”导电，这是由于导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下是可以变为导
5、体的，例如用白炽灯中的玻璃柱嵌的两根导线（如图11-5-1所示）A，B接到电路，小灯泡是不会发光的，这表明玻璃柱上的玻璃是绝缘体，然后在玻璃柱下方用酒精灯加热，当玻璃柱的温度升到一定温度后小灯泡将会发光，这表明玻璃加热后，由绝缘体变为导体了.四、电阻1.定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻.2.符号：国际上通常用字母R来表示导体的电阻，在电路图中的符号是.注意在物理学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大.电阻的产生是由导体本身的性质决定的，例如在金属导体中，自由电子的定向移动要受到正电荷的阻碍作用；在酸、碱、盐的水溶液中，正、负离子定向移动受到的
6、阻碍作用，都称作电阻.3.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是.1的物理意义是：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻就是1.即：1=.常用的单位还有千欧（k）、兆欧（M），它们的换算关系是：1M=103k 1k=103说明一般金属导体温度升高几度或十几度时，电阻值变化不超过百分之几，通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段，如果不加说明，温度变化对电阻值的影响不计.注意正确理解电阻是导体本身的一种性质.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质，一段导体，它的长度、横截面积，组成材料是确定的，在温度确定时，它的电阻是一定的，
7、也就是说导体的电阻由导体自身情况决定，不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的.无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.典型例题精析题型 面向全体 双基巩固例1 下列都是导体的是( )A.铁、陶瓷、玻璃 B.石墨、油、大地C.塑料、干木材、橡胶 D.水银、人体、大地分析：A中陶瓷、玻璃是绝缘体，B中油是绝缘体，C中三种物质均为绝缘体；只有D中三种物质都是导体.答案：D例2 有人说，导体善于导电，对我们是有用的；而绝缘体不善于导电，对我们是没用的，你认为这种说法正确吗？分析：善于导电的物体叫导体.不善于导电的物体叫绝缘
8、体.导体和绝缘体是同等重要的电工材料，电线芯线用金属来做，因为金属是导体，容易导电；电线芯外面包上一层橡胶或塑料，因为它们是绝缘体，能够防止漏电，对我们也是有重要用处的.答案：不正确，导体和绝缘体同等重要.题型 生活物理社会例3 如果考虑温度对电阻的影响，白炽灯点亮时的电阻比它熄灭时的电阻要 .分析：制约导体电阻大小的因素有多种，它们是导体的长度、横截面积与材料，还有温度.尽管我们通常不考虑温度对电阻的影响，对于大多数导体来说，温度越高，导体的电阻也越大.同学们要注意，对大多数导体来说是这样的，并非对所有的导体.白炽灯是利用电流的热效应发光的，当电流流过白炽灯灯丝的时候，灯丝发热，达到白炽状态
9、，温度当然要比熄灭时高得多.因此电阻在灯点亮时比熄灭时要大些.答案：大些课后小结一、知识梳理课本“作业”答案略每 课 必 记课 题第五节探究 影响电阻大小的因素日 期教学目标1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。2、知道在与一个物理量的相关因素较多时，能用控制变量法进行实验方案设计。3、能根据实验思想设计需要的实验方案。4、能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。5、知道金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。6、能设计一个实验来探究金属导体的电阻随温度变化的影响。重点难点分析重点：从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系难点：根据实验思想设计需要的实验
10、方案课程资源的准备与开发实验与课件教 、学 预 设调 控 对 策【复习引入】导体和绝缘体的区别是什么？导电能力的差异 这说明什么？说明各种材料的导电能力是不同的。影响电阻大小的因素之一：材料【猜测】影响电阻大小的因素还有哪些？生答：导线的粗细、长度、温度等。一、研究导体的电阻与长度的关系控制导体的材料和粗细相同，用镍铬合金导线CD和EF做实验，将实验测出的电流表示数填入表2内表2：研究导体的电阻跟长度的关系提问：分析实验数据，可以得到什么结论？导体的材料、粗细（横截面积）都相同时，导体越长，电阻越大。二、研究导体的电阻与粗细的关系控制导体的材料和长度不变，用镍铬合金线CD和GH做实验将实验测出
11、的电流表的示数填入表3内表3：研究导体的电阻跟横截面积的关系提问：分析实验数据，可以得到什么结论？导体的材料、长度都相同时，导体的越细（横截面积越小），电阻越大。导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻，街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会越多同理，导体越长、越细，自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多三、研究导体电阻与材料的关系在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变，研究当导体的长度发生变化时，导体电阻的变化情况在学生设计的基础上加以归纳，用图2所示的装置做演示实验(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD，将电流表示数填入表1
12、内提问：分析实验数据，可以得到什么结论？导体的电阻跟导体的材料有关。【提问】从电流表示数的变化，得到什么结论？导体被加热后，它的温度升高，电流表示数变小，表明导体的电阻变大，这说明导体的电阻还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高电阻越大。【小结】导体的电阻由它自身的条件决定，因此，不同的导体，电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较，课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20时的不同材料的导线的电阻值【提问】从查表，你知道哪些材料的导电性能好？银的导电性能最好，因此，在相同长度和横截面积
13、的情况下，它的电阻最小其次是铜，再次是铝）【练习题】 (1)电阻的国际单位是什么？0.2兆欧=_欧(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质？(3)有两条粗细相同、材料相同的导线，一条长20厘米，另一条长1.3米，哪条导线电阻大，为什么？(4)有两条长短相同、材料相同的导线，一条横截面积0.4厘米2，另一条2毫米2，哪条导线电阻大，为什么？(5)“铜导线比铁导线的电阻小”这种说法对吗？应当怎么说？【补充阅读】超导体的知识：一、金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到-269左右时，水银的电阻变为零，这种
14、现象叫超导现象1、超导体：能够发生超导现象的物质，叫做超导体（注意：不是所有物体都会发生超导现象）2、超导转变温度（又叫超导临界温度）：物质的电阻降到一定温度时，才会出现超导现象，物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度，用Tc表示3、几种超导体的超导转变温度（Tc）铝：-271.76铅：-265.97锡：-269.43水银：-268.99钨：-273.14二、超导体的应用前景因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象，目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中，只应用于科学实验和高新技术中如果能应用于实际，会给人类带来很大的好处举几例如下：输电导线利用超导体，可以大大降低输电的电能损耗如果把发
15、电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈，可以使发电机和电动机的质量减小，功率增大，效率提高三、超导研究的历史和发展前景1911年，昂内斯首先发现水银的超导现象1911年1986年3月经过75年的努力，找到具有高转变温度的超导材料铌三锗，Tc为-2501987年2月24日，我国宣布获得Tc为173以上的超导体1989年，我国已找到Tc为-141的超导体材料目前，各国科学家还在继续研究Tc值更高的超导体材料，以将超导应用到生产和生活中去第二节 变阻器 (一)教学目的1知道滑动变阻器的构造和原理2知道滑动变阻器上所标规格的含义会用滑动变阻器改变电路中的电流3知道电阻箱的构造，会读出电阻箱的示数(三)
16、教具1学生实验：学生电源一个，学生电流表一只，滑动变阻器一个，开关一个，小灯泡一只，导线若干条2演示实验：电源一个，演示电流表一只，滑动变阻器一个，小灯泡一只，开关一个，导线若干条，电阻箱一个，有四个接线柱的滑动变阻器一个(四)教学过程1复习提问：(1)导线电阻的大小是由哪些因素决定的？(2)“长导线比短导线的电阻大”，这种说法对吗？应该怎么说？2引入新课提出问题：剧场里的照明灯是怎么逐渐变暗的？（将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路，闭合开关，移动滑片，做演示实验观察小灯泡亮度的变化）在不改变电源电压的条件下，在电路中串联了一个叫滑动变阻器的元件，移动滑片就能使小灯泡的亮度改变这节课研究的课题
17、就是变阻器3进行新课提出问题：滑动变阻器是根据什么原理制成的？分析演示实验的电路：小灯泡的亮度变亮，说明通过它的电流变大，在电源电压不变的情况下，应当减小电路中的电阻提出问题：根据决定导体电阻大小的因素，可以采取哪些方法减小导体的电阻？哪种方法简便？（有四种方法：减小导体的长度、增大导体横截面积，选用电阻率更小的材料制成导体，降低导体的温度其中用改变导体的长度来改变导体的电阻简便可行）做演示实验：将一根较长的镍铬合金电阻线AB、小灯泡、电源、开关和演示电流表按图4所示电路串联起来其中P是金属夹制成的触头，当P向左滑动时，电流表示数逐渐变大，灯逐渐变亮；P向右滑动时，电流表示数逐渐变小，灯逐渐变
18、暗提问：触头P移动时出现的现象说明了什么？分析：当触头P向左滑动时，电阻线AB接入电路部分变短，接入电路部分的电阻变小，电源电压一定，所以电路中的电流增大，电流表示数变大，灯变亮用触头在电阻线上滑动，改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻，这就是一个最简单的“变阻器”提出问题：怎样改进，以方便实验的操作？改进方法：把电阻线绕在绝缘的瓷管上，并且瓷管上各匝线圈之间互相不接触，使触头P在线圈上滑动出示自制教具（图5），并用它替代图74电路中的AB部分，做演示实验移动触头P，观察电流表示数和灯泡亮度的变化情况并请同学上来分析（分析过程同上，略）用自己桌上的滑动变阻器实物跟图75所示的自制教具对比，弄
19、清变阻器的构造和原理变阻器的构造要介绍瓷管、线圈是电阻率较大的合金线绕制而成，电阻线表面涂着绝缘漆，所以制成的线圈各匝之间相互绝缘，滑片就是自制教具中的触头P，为使滑片P跟电阻线接触良好，线圈上接触滑片的地方，绝缘漆被刮去，为了便于接线，将滑片套在金属棒上，金属棒右端安装有接线柱注意：要强调滑片滑动时，改变的是线圈中AP部分的长度来达到改变接入电路中电阻的目的小结：一、滑动变阻器1原理：利用改变电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流强度2构造、结构示意图和元件符号（图6）提出问题：怎样使用滑动变阻器？利用投影幻灯片，也可以用电脑设计程序模拟电流流经变阻器的路径同时配合演示实验接法：
20、将变阻器串联在电路中，要将变阻器的两个接线柱接入电路（常见错误有两个：一是将导线接到滑片上；二是将导线接到支架上，要注意纠正）分析过程要有序：变阻器接入电路的是哪一段电阻线？清片向右滑动时，这段电阻线的长度怎样改变？变阻器接入电路的电阻怎样改变，电路中的电流怎样改变？电流表的示数和灯的亮度怎样变化？学生实验：将滑动变阻器、小灯泡、学生电流表接入电路做下面实验：(1)滑片向右移动时，观察电流表示数和灯的亮度的变化先分析再动手实验、观察(2)移动滑片使电流表示数变大，灯的亮度变亮先分析再做实验(3)移动滑片使变阻器接入电路的电阻最大先分析再做实验观察变阻器滑片上的铭牌，说明铭牌上的一组数值表示的含
21、义用投影幻灯表示出铭牌，见图7。3使用：(1)串联在电路中(2)弄清滑片移动时，变阻器接入电阻线长度怎样变化，电阻怎样改变，电路中电流怎样变化？(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置(4)使用前要了解铭牌铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值提出问题：变阻器不能表示出连入电路的电阻值，能否有一种可以表示出阻值的变阻器呢？引出电阻箱出示挂图，说明电阻箱的构造和读出电阻箱示数的方法同时展示电阻箱的实物用投影幻灯片练习电阻箱读数三次小结：二、电阻箱1能表示出接入电阻值大小的变阻器2读数：各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，它们之和就是电阻箱接入电路的阻值练习题：如图8
22、所示的电路中，滑动变阻器接入电路的是电阻线的_段，当滑片P向左移动时，连入电路的电阻变_，电路中的电流变_，电流表示数变_，灯泡变_发给每人一个有四个接线柱的滑动变阻器，请学生先观察它的构造和接线柱结合它的结构示意图（课本上有此图）进行讨论：(1)若将变阻器的B、C两个接线柱接入电路，变阻器的哪段电阻线连入电路？当滑片P向右移动时，变阻器连入电路的电阻怎样变化？做实验验证一下(2)把它连接在电路中，能有几种正确接法？说出每种接法所用的是哪一段电阻线？4小结这堂课的重点是滑动变阻器要知道它的构造、原理和作用会正确使用滑动变阻器，其中包括了解它的铭牌，使用前把滑片放在变阻器阻值最大的位置上，要把变
23、阻器串联在电路中，并能判断滑片移动时，变阻器连入电路的电阻怎样改变，电路中的电流怎样变化此外，要会读出电阻箱的示数第一节 探究电流与电压，电阻的关系（第1课时）教学目标一、知识目标1通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系；2使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流；3会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。二、能力目标1通过实验探究电流、电压、电阻的关系.学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法；2通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程，学会科学探究的方法，培养初步的科学探究的能力。三、德育目标1通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探究真理的科学态度；2在学习
24、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培养同学之间的协作意识。教学重点通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系教学难点组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论教学方法探究法、实验法、观察法教具准备干电池组、2.5 V和6.3 V小灯泡（带座）各一只、开关一只、导线若干、投影仪学生3人一组：电源（电池组或学生电源）5 ，10 ，15 定值电阻各一个，滑动变阻器、电流表、电压表各一只，导线若干课时安排1课时教学过程一、引入新课师通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。今天请
25、同学们先看老师的这组实验。演示小灯泡和电池、开关组成串联电路。演示一：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示二：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光；演示三：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光。同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。师通过观察实验，根据上节课的学习，你能告诉大家什么？你还想知道些什么呢？生一个灯泡，两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大。生同样的两节电池，2.5 V的灯比6.3 V的灯亮。电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大。生能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？二、进行新课师根据同学们对电阻、电压、电流的学习，你可以大胆地猜测
26、一下它们之间可能的数量关系是什么？生电压越大，电流越大。生电阻越大，电流越小。生也许其中的两个相除或相乘会等于第三个。生电压不变时，电阻大，电流就小。电阻小，电流就大，可能电流乘以电阻能等于电压。生同一个电灯泡，电压大时，电流就大，也可能电压除以电流等于电阻。生师同学们能有根据地推测、猜想非常好，你已经在科学研究的道路上迈出了正确的一步。接下来，同学们可以选择面前的仪器设备，想办法检验你的猜想是否正确。探究电阻上的电流跟电压的关系。师我们要探究电阻上电流跟电压的关系，必须要经历哪些过程呢？生首先要设计实验，然后进行实验和收集证据，再对实验数据进行分析和论证，得出一般的结论，最后进行评估和交流。
27、师大家还记得电流表和电压表的使用规则吗？生电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，并且都让电流从“正”接线柱流入，从“负”接线柱流出。师电路中同时使用电流表和电压表，会使用吗？生（同学讨论后）仍然是电流表串联在电路中，测谁的电压，就将电压表并联在谁的两端。师同学们没有问题的话，可以开始实验。要求探究过程中首先设计好实验；实验过程中记录实验步骤；如实填写实验数据；对自己的实验进行认真的分析、论证，客观评估自己的实验过程及结果；写出完整的探究报告，并和其他组的同学交流。（同学们操作，教师巡视指导）选择23组同学利用投影展示自己的探究报告，并逐一讲解自己的设计思想、实验步骤，分析论证的结果，进行自我
28、评估，和大家进行交流。投影第一组 探究报告题目探究电阻、电压、电流三者的关系猜想和假设1电流和电阻成反比2电流和电压成正比设计实验（一）设计思想根据我们的猜测，现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，干电池的电压值也是已知的，每节1.5 V。把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律。（二）实验电路根据实验思想，画出如下电路图：（三）实验数据表格实验次数电阻R（）电压U（V）电流I（A）123456（四）实验器材根据实验
29、思想及所画电路图，选择如下器材：电池组、定值电阻（三个不同阻值）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干进行实验步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路；步骤二：先保持电池组的电池节数不变，分别将5 、10 、15 的定值电阻接入电路，合上开关，读出电压表和电流表的读数，将数据依次填入第一、二、三次数据表中；步骤三：保持定值电阻不变，改变电池组电池节数（分别为1节、2节、3节），合上开关，分别读取三次电流表、电压表的数值，依次填入第四、五、六次测量数据表中。分析和论证分析由实验得到的数据1第一、二、三次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至有一次完全相同。2第四、五、六次测量中，电阻的阻值不变，随着电池组节数的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，但每次都很接近电池组的电压。电流表的指示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同。每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。综合以上分析结果，可以得到结论，我们的猜测是正确的。电流I，电阻R，电压U的关系是
