【教学设计】《物质的导电性与电阻》(第1课时)(科学浙教八上)

物质的导电性与电阻

◆教学目标

【知识与技能】

能用简单的实验方法检测物质的导电性。

知道常见的导体和绝缘体。

知道导体的导电能力与外界条件有关。

知道金属导电的原因是有自由电子。

理解电阻的概念，知道电阻和单位。

【过程与方法】

能设计实验初步探究物质的导电性。

【情感态度与价值观】

通过科学探究的学习方式，让学生体验科学探究活动的过程和方法，接受自然界是物质的、多样化的、可以相互转化的和可以被认识的辩证唯物主义自然观。

◆教学重难点

教学重点：利用实验检测物质的导电性；常见导体和绝缘体的辨析；导体的导电能力与外界条件有关；电阻的概念及单位。

教学难点：设计实验方案检测物质的导电性；金属导电原因的微观解释。

◆教学准备

投影仪、PPT

◆教学过程

一、引入新课

展示一组图片：铁丝、铅笔芯、橡皮、塑料直尺、玻璃棒、粉笔、硬币、食盐水。

引导学生找出组成材料的特点，在此基础上提出问题。

提问：你从中想到了什么？你想知道什么？

学生思考、讨论，提出一些可能性问题，教师从中进行筛选再引入新课。

问：你能探究出其中哪些物质容易导电，哪些物质不容易导电吗？

二、讲授新课

2.1 物质的导电能力

【实验探究】

1．分组：设计实验方案，并画出电路图（画出完整的实验电路图）。

思考：（1）用什么方法可以判断电路中有电流通过？

（2）什么情况下电路中会产生电流？

分层教学措施：任务单中对不同层次的学生要求不同，对于前面知识掌握比较好的、探究能力强的学生，可直接让学生自己设计，对于程度中等的和程度低的分别给予如“启发1”、“启发2”所示的提示。

启发1：用实验测试一种物质能否导电，要把这种物质接到电路中。除了被检测物质外，还要哪些器材呢？如果这种物质能导电，则电路中就有电流。那么如何来判断电路中是否有电流呢？可通过小灯泡的亮灭或电流表指针是否偏转等现象来判断。

启发2：查阅实验电路，换用其他材料替代其中的一根金属导线，小灯泡会不会亮？据此能不能画出一个检测某物质能否导电的电路图？

最后让各组选派一名同学交流实验方案，对方案进行修改，使之更完善。

电路图如下。

2．让学生对桌上物品进实验测试，将测试结果归类填入横线上。

容易导电的物品：铁丝、铅笔芯、食盐水、硬币。

不容易导电的物品：塑料尺、橡胶棒、玻璃棒、粉笔。

【小结】

导体：容易导电的物质。

常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、食盐水等。

绝缘体：不容易导电的物质。

常见的绝缘体有：橡胶、玻璃、塑料、瓷、干木头、油、干燥的空气等。

【思考和讨论】导体和绝缘体是一成不变的吗？他们之间有什么关系？

【教师】播放视频《玻璃在一定条件下变为导体.mp4》。

【结论】导体和绝缘体不是绝对的，当条件发生变化时，导体和绝缘体会相互转化。

进行安全教育：不能用湿布擦拭正在工作的用电器；有人触电时可以用干木棒把电线挑开。注意：湿木棒能导电，不仅达不到施救的目的，反而会使施救者也触电。

【科学与生活】1．日常生活中要注意绝缘体在一定条件下的转化，防止触电。

2．人造卫星电路的接触点表面一般为什么都镀上金？

防止导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会下降，甚至不容易导电成为绝缘体。

【教师】介绍半导体，让学生初步了解其概念及应用。

（1）半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质，常见的有硅、锗等。

（2）应用：半导体在电子工业或IT产品中有广泛的应用。

【提问】导体为什么容易导电？绝缘体为什么不容易导电？为什么不同物质的导电能力不一样呢？

讲述：（1）物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和绕原子核高速运动的电子构成，其中电子带负电，原子核带正电。

（2）金属导体内部的原子核位置是相对固定的，但大量的核外电子能自由移动，即从一个地方移动到另一个地方。故金属导体容易导电。

【结论】

金属导电的原因是：内部存在大量的可自由移动的电子。

绝缘体不容易导电的原因是：内部几乎没有可以自由移动的电子。

2.2 电阻

【教师】讲述电阻。

问：在前面的探究实验中，我们可以看到当不同的物品接入检测电路时，灯泡亮度不同。你知道这是为什么吗？

答：由于通过灯泡的电流大小不同。

讲解：造成电流大小不同的原因是接入电路中的导体不同。不同的导体对电流的阻碍作用是不同的。我们引入电阻来表示导体对电流阻碍作用的强弱。

1．电阻的概念

（1）电阻是导体对电流的阻碍作用。

（2）电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，导电能力越弱。

（3）电阻的符号：R

2．电阻的单位

（1）国际单位制中：单位欧姆，简称欧，符号Ω

（2）常用单位：千欧（kΩ），兆欧（MΩ）

（3）单位换算关系：1兆欧（MΩ）=1000千欧（kΩ）

1千欧（kΩ）=1000欧（Ω）