电阻定律教学设计.doc

第二章 直流电路2.2 电阻定律教材分析：电阻定律不是本章的重点内容，但它是电学中最基本的一个定律，是学习电学知识的基础。测量方法的引入与实验探究控制变量法的使用是本节内容的核心，认识导体、绝缘体和半导体为培养学生探究物质性质埋下种子。学习者分析： 通过初中物理的学习，学生已经知道影响电阻的因素，并进一步知道电阻和这些因素之间的定性关系。本节课重点放在让学生探究电阻与其影响因素的定量关系上，由于时间有限，主要集中利用串联电路测电压及给定长度、材料、横截面积的条件下，探究电阻与长度及横截面积的定量关系上。同时利用教师演示实验的方法弥补学生实验的不足。基于以上原因，本节课学生主要是通过探究实验，研究电阻R与导体的长度L、横截面积S、的关系记录数据并得出规律。让学生体验科学探究的过程，培养科学思维的能力和合作交流的能力。至于电阻和材料、温度的关系则是简单的研究，得出结论。引导学生在明确的感性认识基础上，对实验结果展开理性分析，提高学生的逻辑推理能力。教学设计思路以探究实验为基础，以培养学生的实验设计和实验操作、分析数据、归纳结论作为核心，以提升学生的探究能力和科学精神为重点。采取“合作实验探究，讨论分析归纳、讲解”的教学方式。因为高二学生已经具有一定的实验观察能力与逻辑推理能力，所以,本节课循着” 问题猜想探究结论，”的探究规律。以适应高二学生的认知特点和智力发展水平。教学目标（一）知识与技能1、知道导体的电阻与影响电阻的因素之间的定量关系；理解电阻定律的内容；2、理解电阻率的意义；并了解电阻率与材料、温度等因素有关。3、能根据实验的要求,选择合适的器材，设计电路及实验方案，能够连接电路，进行必要的测量，培养和提高学生的设计和实验操作能力。4、会根据数据分析得出相应的结论。（二）过程与方法1、让学生体验科学探究的过程：“问题-猜想-探究-结论”；2、会用控制变量法研究电阻R与导体长度L、横截面积S、以及材料的关系. （三）情感态度与价值观通过探究和演示实验，培养学生科学思维的能力和合作交流的能力，激发求知欲望，增强学习兴趣，体会物理学研究的科学性和严谨性以及科学实践的重要性。教学用具：电池组、滑动变阻器 、开关 、电阻丝套件（学生探究用、教师演示用）、电压表（传感器）、电流表（传感器）、热敏电阻、光敏电阻、导线若干、多媒体课件及投影仪、多媒体电脑等教学过程一、创境设问：投影色环电阻，光敏电阻，热敏电阻图片，引入生活中电阻无处不在。1创设问题情境我们已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质,它是由导体自身的因素决定的,那么,是由哪些因素决定的呢?请同学们观察一个实验：创设一个插有铜片的导电液体（如盐水）和电流表串联的电路，做几组对比实验。（1）在铜片的正对面积不变时，导电液体中的铜片靠近或远离；（2）在铜片间的距离不变时，改变铜片浸入液体的面积； （3）改变导电液体的种类(如将盐水换成硫酸铜溶液)。请学生观察上述情况中电流表的变化情况；并思考：呈现目标:1. 理解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算2. 理解电阻率，并了解电阻率与温度的关系3知道导体、绝缘体和半导体特点问题整合:问题一：影响导体电阻的因素有哪些？问题二：电阻与导体材料、长度、横截面及间存在的关系。问题三：电阻率的测定方法问题四：导体、绝缘体、半导体材料的特性及应用二、互动解疑。(一) 探究影响导体电阻的因素1理论探究引导学生先从理论上来探究，为实验探究指引方向；让学生体会由理论指导实践，由实践检验理论的实事求是的科学态度。（1）理论分析电阻与长度的关系：一个导体（L，S），可以把它看成是由n段相同长度（L1）和横截面积（S）的导体串联而成的。故在材料、横截面积等因素相同的情况下，导体的电阻与其长度成正比关系。（2）理论分析电阻与横截面积的关系：一个导体（L，S），可以把它看成是由n股相同长度（L）和横截面积（S1）的导体并联而成的。故在材料、长度等因素相同的情况下，导体的电阻与其横截面积成反比关系。2实验探究（1）创设方案设计情境设计一：测量电阻的方案设计二：测量导体横截面积的方案（2）学生分组实验：将学生分成四大组：第一组：提供直径分别为0.25mm和0.34mm的镍铬丝，研究在相同材料和长度的情况下，导体的电阻与横截面积之间的关系；第二组：提供直径分别约为0.5mm和0.7mm的HB自动铅笔芯，研究在相同材料和长度的情况下，导体的电阻与横截面积之间的关系； 第三组：提供长度和横截面积相同的镍铬丝和康铜丝，研究导体的电阻与材料之间的关系；第四组：提供长度和横截面积相同的HB和2H自动铅笔芯，研究导体的电阻与材料之间的关系。（3）实验数据汇总及数据分析将学生测得的数据汇总，请学生从中分析总结出电阻与导体的长度、横截面积之间所遵循的关系；总结电阻与材料间的关系，并求出R与L/S的比例系数。（4）总结规律各课题组成员代表进行实验数据和实验结论的汇报。从实验知道，电流与导线的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比。从实验知道，电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。从实验知道，电流与导体的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。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；导体电阻与构成它的材料有关。公式：R= L/s（二）关于电阻率的研究1提供有关金属电阻率的数据汇总，阅读资料，创设问题，引导学生提出电阻率不仅与材料有关，还与材料所处的温度有关；2请学生通过各种事例、实验及信息总结导体的电阻率与温度的关系。如时间允许，教师将通过几个演示实验来帮助学生总结。（1）利用电流和电压传感器作出小灯泡的伏安特性曲线，说明大多数金属的电阻率随温度的升高而增大；利用这一特性可制成电阻温度计。（2）用演示实验发现当铅笔芯加热后其电阻反而减小，说明有些材料（如半导体）的电阻率随温度的升高反而减小；利用这一特性可制成热敏电阻。（3）用演示实验说明有些合金（如锰铜合金、镍铜合金等）的电阻率几乎不受温度变化的影响，利用这一特性可制成标准电阻。3指导学生课后自己阅读（材料由教师提供）或上网查询超导现象的相关资料。问题探究一： 互动解疑（一） 对电阻的理解例1.一根粗细均匀的导体丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 ，则此导体原来的阻值为 A.9 B.8 C.27 D.3 交流与讨论： 导体的长度与电阻的关系？导体的横截面积与电阻的关系？互动解疑（二）对电阻率的理解例2.下列关于电阻率的说法中，正确的是 A.各种材料的电阻率都随温度的升高而增大B.用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率几乎不随温度的变化而变化C.金属材料的电阻率随温度的升高而增大D.对金属材料，其电阻率与温度无关交流与讨论：决定导体电阻率的因素有哪些？互动解疑（三）半导体材料特性的应用例3如图所示，是一火警报警器的一部分电路示意图.其中 为热敏电阻制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器 所在处出现火情时，显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是A.I变大，U变大 B.I变小，U变小 C.I变小，U变大 D.I变大，U变小交流与讨论：半导体材料有哪些特性及生活中的应用？三、拓展延伸: 利用传感器补充学生实验测量过程的不足，获得相关规律巩固练习: 课本47页1,2/3、4、5课本48页发展空间。（注意实验安全）四、课堂小结:通过本节课的学习，主要解决了以下几个问题：1、回忆初中关于导体电阻与其影响因素的定性关系。2、利用学过的物理知识和实验手段探究了电阻定律：在材料与温度相同的条件下导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。导体的电阻与材料及温度有关。3、公式： 4、公式中叫做材料的电阻率，与材料的及温度等因素有关。5、简单了解导体、超导体、绝缘体、半导体的电阻率的特点及影响电阻的其他因素。（此项可根据课堂学生情况机动处理，也可作为学生的课外拓展作业）五、板书设计2.2 电阻定律电阻定律RLR1/S1内容：课本45页2、公式： 3、电阻率，与材料和温度等因素有关。六、教后反思在本次教学实验过程中，我进一步体会到创造性教学过程中的乐趣。如在设计课题引入的演示实验时，我一开始