高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻教案.docx

6导体的电阻本节分析本节反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系由于在初中时学生只知道定性结论，所以本节内容属于发展和提高的范畴，也是本章教学的重点内容之一本节内容的课程标准是通过实验探究决定导线电阻的因素，知道并理解电阻决定式实验的成功与否直接影响着对电阻决定式的认识，所以本节的教学难点是设计实验探究导体电阻与导体材料、长度和横截面积的关系学情分析新课程标准提倡自主学习、合作探究、经历过程、体验方法，而本节内容为我们提供了一个很好的贯彻新课程理念的机会在本节中，要让学生深刻体会“研究一个物理量与多个物理量之间的关系”的方法控制变量法总之，本节教学要突出实验探究的过程，让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程，培养学生解决实际问题的能力教学目标知识与技能（1）知道电阻决定式的内容，理解电阻率的物理意义（2）能根据实验要求及器材，设计实验方案，正确连接电路，会使用电流表和电压表（3）学会根据探究目标整理和分析数据，得出相应的结论过程与方法（1）通过科学探究的环节，体验实验探究过程，理解研究物理问题的方法（2）强化对探究过程的评价意识，养成对探究过程形成书面报告的习惯（3）培养学生获取、处理信息的能力和探究活动中主动合作、交流的能力情感、态度与价值观（1）使学生认识到探究活动是研究物理规律的科学方法，激发学生主动探究的热情（2）强化学生的创新意识，追求最佳方案的研究态度（3）形成科学的世界观，以科学态度和科学精神进行物理学习和研究（4）学会与他人合作交流，能主动对自己和他人的研究进行客观的评价教学重难点重点：探究电阻决定因素的定量关系难点：设计合理可行的实验方案教学方法本节将采用“导、探”式教学方法导：即教师通过设置情景和问题，引导学生提出探究方案，发挥学生的主体作用；探：即学生自主探究教学准备1“220 V100 W”和“220 V25 W”的两个白炽灯泡2多媒体教学设备一套：可供课件播放、实物投影3学生分组实验器材：电流表、电压表、滑动变阻器、电池组、开关、导线若干、锰铜合金导线、镍铬合金导线、电压传感器、电流传感器、电阻丝示教板等教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课课前创设：课前，在屏幕上打出“疑问像电阻，是思考让它导通电流，流光溢彩！”，创设一种研究的前置氛围，也适当暗示了本节的学习内容，为课堂教学作铺垫.问题引导：1.观察课件中两个灯泡的图片，能发现什么不同？2.若让你设计灯泡，要考虑什么因素？在学生猜想的基础上，引入探究的课题：本节在初中知识的基础之上，深入地“探究导体电阻与长度、横截面积和材料之间的定量关系”.（设计意图：创设一种研究的前置氛围，为课堂教学作铺垫.）适当关注展示内容，体会这句话的含义.仔细观察两个灯泡图片.主动思考导体的电阻可能跟什么因素有关.二、新课教学引导学生设计实验：问题引导：1.如何研究导体电阻与导体长度、横截面积和材料三个量之间的关系？通过学生的思考和回答，让他们明确依据控制变量，探究过程可以划分为三种情况：R探究方法一：研究R与l、S的关系问题引导：（1）探究R与l的定量关系，对选择的电阻有什么要求？（2）R与l该怎样来测量？（3）你能尝试画出实验电路图吗？学生小组交流讨论，教师参与指导小组讨论.请学生来陈述自己的想法：（1）要求电阻丝的横截面积和材料相同，但长短不同.（2）用伏安法测电阻R，用刻度尺测长度.（3）电路图如图所示，AB之间分别接入横截面积和材料相同，但长短不同的电阻. 从各小组结论中大致知道该如何去探究R与l的定量关系.接着从提供的器材出发，结合刚才的设计思路，引导学生优化实验方案.问题引导：1.实验室只能提供一根长的电阻丝，没有两根长短不一的电阻丝，能否探究R与l的关系？说说你的想法？2.根据R，测得U和I才能求R，引导学生思考能否少测一个量，让实验简单一些？（提示：我们设计探究R与l的关系时，并没有测S，这样做的理由是什么？）在学生充分思考、讨论的基础上，引导他们得出实验设计方案.在保证电流I相等的前提下，电压U之比，反映了对应的电阻R之比.设计表格：U/Vl/mR1R2进行实验：依据优化的实验方案，分小组进行实验.教师巡视，解决学生实验操作中的困难.处理数据，交流结果：引导学生从实验数据中发现：保证电流I相等的前提下，电阻两端的电压之比，实质反映的是电阻之比：结论（1）：在电阻的横截面积和材料相同的条件下：R与l成正比.（设计意图：学生自己猜想可能的结果，自己设计实验方案、自行分析数据，体会科学探究的全过程.）【反思拓展】引导1：刚才的实验中，把一长段电阻丝看成长短不一的两段电阻丝串联，在电流相等的情况下探究R与l的关系，利用了串联电路的特点.从串联电路的特点出发，我们也可以有如下推导：一个长为l，阻值为R的电阻，可以看成是n个长为l0，阻值为R0的电阻串联而成，这样很容易就有：lnl0，RnR0，显然R与l成正比.引导2：探究R与S的定量关系，是否也可以从串、并联电路的特点来推导得到呢？引导学生思考的基础上，类比刚才的推理得到：一个横截面积为S，阻值为R的电阻，可以看成n个横截面积为S0，阻值为R0的电阻并联而成.结论（2）：SnS0，R，R与S成反比.（设计意图：科学规律的得出不仅需要实验探究，更需要理论的推导和归纳.）探究方法二：研究R与材料的关系以教师的演示实验为主导，为准确方便，电流表、电压表用传感器代替.1.出示电阻丝示教板（如图乙）. 2.教师与学生一起连接电路，先让E、F分别接A、a，测得一组数据（U，I）记入下表.然后把a、b用短导线连接，E、F分别接A、B，得一组数据（U，I）.再把A、B用一短线连接，E、F分别接A（B）、a（b），得一组数据（U，I）.名称U/VI/AR/镍铬S、l（A、a单）S、2l（A、B串接）2S、l（A、B并接）锰铜S、l（C、c单）3.换用E、F分别接不同材料金属丝C、c，又得一组数据.4.用计算机处理数据，得出结论.（此方案，参考微视频.）小结：1.2.实验探究和逻辑推理相辅相成，是科学研究中的两种重要方法.结论整合：引导学生将刚才的两个探究结论，归纳为一个：R与成正比.问题引导：1.能否将这个结论写成一个等式，怎么写？设一个正比例系数，就能得到等式：R2.正比例系数应该有它的物理意义，是什么？单位是什么？可能与什么因素有关呢？同样长度、同样横截面积、不同材料的铜丝和铁丝各一根，它们的电阻相等吗？让学生谈谈想法.总结学生思考的结果，得出“比例系数反映的是导体材料本身的性质，单位是m”的结论.这样我们发现公式R很好地反映了R与l、S和材料之间的定量关系.其中称为电阻率.研读电阻率表：几种导体材料在20 时的电阻率材料/（m）材料/（m）银1.6108铁1.0107铜1.7108锰铜合金4.4107铝2.9108镍铜合金5.0107钨5.3108镍铬合金1.0106根据教材上的电阻率表格，结合下面几个问题思考：1.哪些金属容易导电，哪些金属不容易导电，它们各自的电阻率呈现什么特点？2.除了对电阻率关注之外，你还对表格中的什么数据感兴趣？这个条件说明了什么？自主学习，阅读填空：利用教材提供的文本资料，通过学生阅读、自主学习，明确电阻率受温度影响的特点，并反馈学习结果，完成以下两个小题：T升高，增大，应用：.T升高，不变，应用：.（设计意图：学生自学，自己从材料中找出规律，是应该重点培养的技能之一.）思考研究多个物理量之间的关系所用到的方法.明确依据控制变量探究过程可以划分为三个步骤.思考这三个问题的同时，对探究实验的方案形成大致的思路.小组内思考、讨论、交流各自的想法.请学生代表陈述小组交流的结果，并在黑板上画出电路图.思考如何利用现有的器材，完成探究.联系不测S的理由，思考不测电压U或者是不测电流I的前提是什么？师生、生生交流，优化设计方案，最终形成共识.体验到通过努力，能让探究方案变得更简洁.小组内合作，完成探究实验.得到实验结论.在教师进一步的引导中，发现简单的逻辑推理也能验证刚才的实验结论，获得成功的体验和方法上的启示.迁移思考探究R与S的定量关系，是否也可以从串、并联电路的特点来推导得到呢？尝试依据并联电路的特点理论探究R与S的定量关系.师生、生生交流，优化设计方案，最终形成共识.体验到通过努力，能让探究方案变得更简洁.小组内合作，完成探究实验.对“实验探究和逻辑推理两种科学方法相辅相成”，有一定的认识.在问题的引导下将探究得到的两个结论，用数学方法整合为一个等式.陈述个人思考的结果，相互启发，得到结论.明确R这一表达式中每一个物理量的意义，得到完整的探究结论，再次体验到物理学的简洁之美.立足教材，阅读材料，自主学习，完成习题.三、课堂小结回顾本节“你学到了什么？”师生互动，总结本节学到的方法，以及探究到的知识.加深理解，拓展思维.四、课后作业1.让学生利用一段钨丝，设计一个实验，探究电阻和温度的关系？（目的在于巩固实验探究的方法）2.教材问题与练习14.联系实际，体会物理与技术的紧密关系.板书设计6导体的电阻一、探究导体电阻与导体长度、横截面积和材料的关系1实验探究2理论探究二、导体的电阻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；导体电阻还与构成它的材料有关2数学表达式R（决定式）（区别定义式：R）适用条件：粗细均匀的导体，浓度均匀的电解液3电阻率：反映导体材料导电性能的物理量单位： m教学反思中学物理课程的核心理念是以学生为本，注重提高学生的基本科学素养，使学生终身受益，所以，在教学过程中应该倡导学生学习的自主性、探究性、合作性，让学生主动参与，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，并在探究过程中培养学生的能力，逐步实现学习方式的转变