《高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：2.6 电阻定律(1)（卷）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：2.6 电阻定律(1)（卷）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6电阻定律教学设计(一)教学分析电阻定律是新课标物理选修31的第二章恒定电流第六节的内容，它是恒定电流这一章的基本规律之一，本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后，起到了承上启下的作用，部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系；电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系，本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究，同时突出了“电阻率”这一物理概念，这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系。因此，学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义
2、，在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。教学目标1经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。2深化对电阻的认识，了解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算。3理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系，通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。教学重点难点本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。难点是对电阻率的理解，在介绍电阻率时，可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识，明确电阻率是材料本身的属性，再通过演示实验，使学生知道电阻率和温度有关。教
3、学方法与手段在学生科学猜想的基础上，通过已知的研究方法控制变量法的应用，讨论设计实验方案，自主进行实验操作、分析数据、探究规律，过程中教师积极引导和评价。通过电阻率的相关图表分析，锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力。教学媒体“220 V 15 W”“220 V 200 W”灯泡各一只，日光灯丝一条，学生电源，酒精灯，电池组，滑动变阻器(20 )，演示电流表，电键，导线，多媒体课件，投影仪。学生实验20组：电池组，一个电流表，一个电压表、2B铅笔4支(两支横截面积加倍的铅笔需提前固定)、HB铅笔一支、滑动变阻器一个(20 )、一个电键、导线若干。知识准备闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点和性质
4、，电阻定律，电阻率的物理意义等。导入新课事件1教学任务：创设情景，导入新课师生活动：通过学习欧姆定律，由I得，只要改变导体两端的电压U或导体的电阻R，就可以改变电路中的电流，但导体的电阻却并不是由U、I这两个因素决定的。【演示】将15 W和200 W的两盏灯泡并联接入电路，观察两灯泡的亮度。同学们观察两灯泡的照片，说出两者的不同之处：功率不同，灯丝粗细不同(横截面积不同)，两灯泡的电阻不同。展示滑动变阻器图片：移动滑动变阻器的滑片，可以改变电阻。展示几段材料不同的导线：电线常用铜而不用铁。学生思考、讨论，可得：导体的电阻与材料、横截面积、长度有关。点出课题：这节课我们就来探究导体的电阻和导体的
5、长度、横截面积及材料之间的定量关系。设计说明：展示图片、实例，让学生先通过情景感受导体电阻与哪些因素有关，诱发学生探索欲望。推进新课事件2教学任务：设计探究实验师生活动：要研究导体电阻与长度、横截面积、材料间的关系，先要确定“控制变量法”为研究方法，学生思考，讨论。可得出：导体材料、横截面积相同情况下，研究电阻与导体长度关系；导体材料、长度相同情况下，研究电阻与横截面积的关系；导体长度、横截面积相同情况下，研究电阻与材料关系。经过教师引导，学生按照所选择的器材设计实验方案大致有三种，如图：方案一：伏安法方案二：利用分压原理方案三：利用分流原理现以分压原理的实验方案二为例(此法实验操作较简洁，计
6、算简单)。事件3教学任务：进行实验，探究导体的电阻和导体的长度、横截面积及材料之间的关系。师生活动：采用方案二进行实验探究，学生将实验电路原理图画在学案的对应位置，并根据电路图连接实物图。在该过程中，教师要充分发挥学生的主体作用，让学生进行充分的讨论。教师只是加以引导。连接好实物图后，进行分工合作，这样既节约了时间，又可以达到相同的实验结果。第一小组做探究1：电阻与长度的关系；第二小组做探究2：电阻与横截面积的关系；第三小组做探究3：电阻与材料的关系；把数据采集后填入表格，并完成表格后面的实验结论，然后进行实验。实验操作：教师巡回指导数据分析：【数据记录表1】探究电阻与导体长度的关系在导体横截
7、面积、材料相同的情况下，导体的电阻与长度_。引导学生分析数据：学生能够看出，长度加倍，导体两端的电压加倍，即电阻加倍。【数据记录表2】探究电阻与导体横截面积的关系在导体长度、材料相同的情况下，导体的电阻与横截面积_。引导学生分析数据：学生能够看出，横截面积加倍，导体两端的电压减半，即电阻减半。【数据记录表3】探究电阻与导体材料的关系在导体长度、横截面积相同的情况下，导体的电阻与材料_。引导学生分析数据：学生能够看出，不同的材料，导体两端的电压不同，即电阻不同。将三个组的探究结果进行整合，可以得到：导体的电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻与构成它的材料有关。设计说明：课
8、本中的设计图如下图，在实际操作中，将学生进行分工，分工合作每一组只完成一项，既节约了时间，又降低了学生实验操作中的难度，通过动手合作调动学生的学习主动性，培养他们的探究意识，激发学生学习的热情，体会探究的乐趣。事件4教学任务：用逻辑推理来探究导体的电阻与导体的长度、横截面积及材料之间的关系。师生活动：理论探究电阻R与长度l的关系n个电阻串联由串联知识：R串nR0又因为l串nl0所以Rl。理论探究电阻R与横截面积S的关系n个电阻并联由并联知识：R并又因为S并nS0，所以R。设计说明：学生已经学过串、并联的电阻知识，因此推导上面的结论难度不大。事件5教学任务：实验：探究导体电阻与材料的关系。师生活
9、动：实验探究导体电阻与材料的关系1根据以上分析，以等式的形式写出用导体长度l，导体横截面积S表示导体电阻R的关系式，用一个与l、S无关的常量表示比例系数。2选择至少两种不同材料的导体(例如镍铬合金丝和康铜丝)，测出它们的长度、横截面积和电阻，分别计算出上述等式中的比例系数。3分析上述比例系数的物理意义。在得到导体电阻与导体的长度成正比，与其横截面积成反比的基础上，通过实验明确电阻率是材料本身的属性。设计说明：该实验可在学习过螺旋测微器的基础上进行实验，练习其使用和读数。事件6教学任务：测定金属的电阻率实验。师生活动：1测定金属的电阻率实验原理：金属的电阻率可由电阻定律R求得：R；由实验测出金属
10、丝的长度、横截面积和电阻，即可求出金属的电阻率。2测定金属的电阻率实验方法【目的和要求】通过实验学会测金属电阻率的方法，从而加深对伏安法测电阻的认识。【仪器和器材】金属丝，直流电流表(J040型或J04071型)，直流电压表(J0408型或J04081型)，滑动变阻器(J23541型)，单刀开关(J2352型)，外径千分尺，刻度尺，学生电源(J1202型或J12021型)，导线若干。【实验方法】(1)用刻度尺测出金属丝的长度。(2)金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用外径千分尺在不同的方位上测金属丝的直径四次(每测一次转45，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量
11、。切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀)。求出该点的金属丝直径d，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。(3)金属丝电阻的测定，按图连接电路。金属丝R一定从它的端点接入电路。滑动变阻器R0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的的区间。改变电压三次，读出三组V、I值，由欧姆定律RU/I算出金属丝的电阻R，再由公式R求得金属的电阻率。(4)实验记录表格实验次数l(米)d(米)R(欧)11234平均值U1I1R121234
12、平均值U2I2R231234平均值U3I3R3平均值金属丝的横截面积S_米2，金属丝的电阻率_，查电阻率表，这种金属的名称是_。【注意事项】1实验前可估计金属丝的电阻(一般为几欧姆)，由此可确定电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。2由于金属丝的电阻远小于电压表内阻，应采用电流表外接法测电阻，滑动变阻器用限流接法接入电路。【思考题】1请设法粗略地测出实验中所用滑动变阻器电阻丝的电阻率(不允许把电阻丝拆下来)，实际做一做，把测量的方法和实验数据写出来。(提示：滑动变阻器电阻已知或可测，导线长度可根据电阻丝的圈数和圆筒直径算出，导线直径可用卡尺量出几十匝电阻丝密绕的宽度后算出。)2有一合金丝
13、，长L10米，横截面积为5.1107米2，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧的电压表，量程0.6安，内阻0.1欧的电流表，两节干电池，0100欧滑动变阻器，开关，导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？(参考答案：内接法，199欧)事件7教学任务：归纳总结电阻定律。师生活动：1内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻与构成它的材料有关。2数学表达式：R(决定式)(注意区别：R定义式)适用条件：粗细均匀的导体，浓度均匀的电解液。3电阻率：反
14、映导体材料导电性能的物理量。单位：m学生自主阅读课本表格，对电阻率有感性认识。表2.61几种导体材料在20 的电阻率材料(m)材料(m)银1.6108铜1.7108铝2.9108钨5.3108铁1.0107锰铜合金* 4.4107镍铜合金* 5.0107镍铬合金* 1.0106*锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰*镍铜合金：54%铜，46%镍*镍铬合金：67.5镍，15%铬，16%铁，1.5%锰讨论与交流：表中电阻率除了与材料有关，还可能与哪个因素有关？学生讨论，总结电阻率可能与温度有关，因为标题注有20 。事件8教学任务：演示实验：电阻率与温度有关。师生活动：实验演示：加热灯丝观察电流表示数，进而验证电阻与温度有关。学生操作加热灯丝，引导学生观察电流表指针偏转。利用导体电阻与温度有关，我们可以制成工业上的温度计；另外有些电阻几乎不受温度的影响，我们可
