2012高中物理一轮复习 2.6《电阻定律设计》教学案 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心 1 选修选修 3 13 1 第二章第二章 2 62 6 电阻定律教案电阻定律教案 一 教材分析一 教材分析 本节课是一节实验探究和理论探究课 从研究方法上讲 本节内容是体现和渗透物理学 研究方法的经典案例 如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力 使学生逐渐掌握科 学的探究方法 对学生今后的发展尤为重要 二 教学目标二 教学目标 1 知识目标 知道电阻定律及其表达式 了解导体电阻率的概念 知道常见金属导体电阻率的大小的排序 了解导体的电阻率与温度有关 2 能力目标 通过探究导体电阻与材料 长度及横截面积的定量关系 掌握科学的探究方法 体验科学 的探究过程 学习实验数据的处理方法 发展思维能力 3 情感 态度与价值观目标 通过实验探究 培养实事求是 尊重客观规律的态度 通过小组交流与讨论 培养学生合作与交流的团队精神 有将自己的见解与他人交流的愿 望 养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质 通过对相关科技问题的讨论学习 增强将物理知识应用于实际的意识 加强对学生的人文 教育 三 教学重点难点三 教学重点难点 重点 探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点 难点 如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点 关键 如何引导学生设计实验方案 如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键 四 学情分析四 学情分析 我将首先设置问题情境 引导学生猜想影响电阻的可能因素 然后通过学生自主探究和 分组合作交流实验方案 最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点 通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点 通过引导学生复习 电阻串并联知识及控制变量法 充分运用学生已有知识分解实验探究的难点 五 教学方法五 教学方法 本节课我将采用 导 探 式教学方法 导 即教师通过设置情境和问题 引导学 生提出探究方案 发挥主导作用 探 即学生自主探究 六 课前准备六 课前准备 220V 100W 和 220V 25W 的 2 只白炽灯泡 七 课时安排七 课时安排 1 1 课时课时 八 教学过程八 教学过程 一 预习检查 总结疑惑 一 预习检查 总结疑惑 二 情景引入 展示目标 二 情景引入 展示目标 情境一 展示一组简单的串联电路 请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关 用心 爱心 专心 2 情境二 展示一组简单的并联电路 请学生思考导体的 电阻可能与什么因素有关 情境三 教师提供 220V 100W 和 220V 25W 的 2 只白炽灯泡 请学生观察 提出问题 1 计算 2 只灯泡的电阻 2 观察电阻和灯丝的长短 粗细有什么关系 引出课题 导体的电阻和这些因素之间有什么样的定量关 系呢 三 合作探究 精讲点播 三 合作探究 精讲点播 1 实验探究 从复习控制变量法入手 1 怎样进行定量研究呢 这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研 究 类似的问题我们以前遇到过吗 引导学生回忆 控制变量法 2 规划步骤 学生用 控制变量法 制定探究步骤 3 制定方案 设计电路 先让学生制定如何探究的方案 再进一步由方案到实验的 设计 同时 把学生制定的方案和设计的电路展示出来 再请学生评价哪个方案哪个电路优 越 通过比较学生设计的电路 让学生充分发表见解 从而培养学生合作与交流的品质 4 实验与收集证据 各小组按照设计的实验方案 分组进行实验 要求设计实验表 格 记录实验数据 让学生明确收集实验数据的重要性 从而培养学生实事求是的科学态度 5 分析与论证 让学生对数据分析处理并尝试对实验结果进行归纳 请各组的发言 人总结汇报 让另外同学进行评判 从而增强了实验的可信度与说服力 以上环节紧紧围绕 学生探索 展开课堂教学 把 探索 这一要素充分地体现出来了 从而培养了学生的科学探索能力 2 理论探究 从建立物理模型入手 1 首先根据情境一和情境二中的物理图景 引导学生建立物理模型 建立研究 R 与 l 关系的模型 一根长度为 l 电阻为 R 的导体 可以看称是由 n 段长度 同为 l 电阻同为 R1的导体串联而成 你能得出 R 与 L 的关系吗 你能得出 R 与 S 的关系吗 建立研究 R 与 S 关系的模型 一根横截面积为 S 电阻为 R 的导体 可以看称是由 n 条 横截面积同为 S1 电阻同为 R1的导体并联而成 在这里师生共同进行探索 思路如下 通过以上实验探究和理论分析 我们已经得出电 阻与导体的长度成正比 与导体的横截面积成反比 即 分析 k 的含义 引出电阻 率的概念 最后 得出电阻定律的表达式 四 反思总结 当堂检测 四 反思总结 当堂检测 五 发导学案 布置作业 五 发导学案 布置作业 九 板书设计九 板书设计 用心 爱心 专心 3 一 实验探究 1 探究目的 探究导体电阻与其决定因素的定量关系 2 探究内容 电阻与长度 横截面积和材料的定量关系 3 探究方法 控制变量法 4 实验方案设计 5 实验准备 6 进行实验 7 结论汇报 二 理论探究 1 分析导体电阻与它的长度的关系 2 研究导体电阻与它的横截面积的关系 三 电阻定律 1 电阻定律内容 导体的电阻与它的长度成正比 与它的横截面积成反比 2 公式 R L s 3 电阻率 1 反映了材料导电性能的好坏 2 单位 m 十 教学反思十 教学反思 本教学设计采用 猜想 实验 归纳 的探究性教学模式 引导和鼓励学生围绕 探究导体 电阻与导体长度 横截面积及材料的关系 激发学生的探究热情和学习兴趣 课堂上有 学生的个体学习 小组学习 合作探索 学生交流汇报 实验操作 师生交流等教学组织形 式 扩大了单位时间内学生主动学习的空间 而且释放了每个学生的精神活动 充分体现了 新课程倡导的 重视对学生进行自主探究和合作学习能力的培养 的理念主体地位 改变学 生被动学习的方式 课后需要记录 总结学生反映情况 时间分配情况等 电阻定律学案电阻定律学案 课前预习学案课前预习学案 一 预习目标一 预习目标 1 理解电阻定律和电阻率 能利用电阻定律进行有关的分析和计算 2 了解电阻率与温度的关系 二 预习内容二 预习内容 1 导体的电阻是导体本身的一种 它是由导体 决定的 导体的电 阻跟它的 有关 跟它的 有关 跟它的 有关 2 电阻定律 同种材料的导体 其电阻 R 与它的长度 L 成 与它的横截面积成 导体的电阻与 有关 表达式 R 式中 是比例系数 它 与导体的材料有关 是表征 的一个重要的物理量 3 各种材料的电阻率 都随温度的变化而 金属的电阻率随温度的 用心 爱心 专心 4 升高而 而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响 常用来制作 三 提出疑惑三 提出疑惑 课内探究学案课内探究学案 一 学习目标一 学习目标 二 学习过程二 学习过程 1 1 控制变量法控制变量法 物理学中 如果想研究一个量与其他几个量的关系时 可以采用保持其他量不变 只 让某一个量发生变化去研究量的变化规律 2 2 比较比较 I U R 与与 S L R I U R S L R I U R 是电阻的定义式 其电阻并不随 电压 电流的变化而变化 只是可由该式计 算电阻 S L R 时电阻的决定式 其电阻 的大小由导体的材料 横截面积和长度共 同决定 提供了一种测量 R 的方法 只要测出 U I 就可求出 R 提供了一种测导体 的方法 只要 测出 R L 和 S 就可以求出 例例 1 1 如图所示 厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab 10 cm bc 5 cm 当将A与B接入电压为U的电路中 时 电流为 1 A 若将C与D接入电压为U的电路中 则 电流为 A 4 A B 2 A C 2 1 A D 4 1 A 解析 设将A与B连入电路时 电阻为R1 C与D连入电路时电阻为R2 金属片厚度 为 h 由电阻定律 S L R 得 hbc ab R 1 hab bc R 2 用心 爱心 专心 5 所以 R1 R2 4 1 故后者电流 I2 4I1 答案选 A 例例 2 2 某用电器离供电电源距离为 L 线路上的电流为 I 若要求线路上的电压降不超过 U 已知输电线的电阻率为 该输电线的横截面积最小值是 A L R B 2 LI U C U LI D 2UL I 解析 输电线的总长为 2L 据电阻定律得 R S L2 由题意知 IR U 故 S U LI 2 正确答案为 B 例例 3 3 如图所示 两只相同的白炽灯 L1和 L2串联接在电压恒定 的电路中 若 L1的灯丝断了 经搭丝后与 L2 串联 重新接在原电 路中 则此时 L1的亮度与灯丝未断时比较 A 不变B 变亮 C 变暗D 条件不足 无法判断 解析 设两灯电阻为 R1和 R2 外加电压为 U 则灯 L1消耗的电功率为 2 1 2 2 1 2 21 2 2 2 1 1 2 1 2 21 1 2 1 2 2 R R R R U RRRR RU R RR U RIP 灯 L1断后重新搭接 R1变小 故上式中变量仅是 R1 注意到 2 2 1 2 2 1 R R R R 为常量 故当 1 2 2 1 R R R 即 21 RR 时 1 2 2 1 R R R 最小 此时 P1最 小 当 R1变小 则 1 2 2 1 R R R 变大 结果 P1变小 灯 L1变暗 所以 正确的答案是 C 三 反思总结三 反思总结 四 当堂检测四 当堂检测 1 根据电阻定律 电阻率 L RS 对于温度一定的某种金属来说 它的电阻率 用心 爱心 专心 6 A 跟导线的电阻成正比B 跟导线的横截面积成正比 C 跟导线的长度成反比D 由所用金属材料的本身特性决定 2 电路中有一段金属丝长为 L 电阻为 R 要使电阻变为 4R 下列可行的方法是 A 将金属丝拉长至 2LB 将金属丝拉长至 4L C 将金属丝对折后拧成一股D 将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍 3 一段粗细均匀的镍铬合金丝 横截面的直径为 d 电阻为 R 如果把它拉成直径为 4 d 的均匀细丝 电阻值将变为 A 16 R B 16R C 256R D 64 R 4 滑动变阻器的原理如图所示 则下列说法中正确的是 A 若将 a c 两端连在电路中 则当滑片 OP 向右 滑动时 变阻器的阻值增大 B 若将 a d 两端连在电路中 则当滑片 OP 向右滑动时 变阻器的阻值减小 C 若将 b c 两端连在电路中 则当滑片 OP 向右滑动时 变阻器的阻值增大 D 若将 a b 两端连在电路中 则当滑片 OP 向右滑动时 变阻器的阻值不变 5 有一只灯泡的灯丝断了 通过转动灯泡灯丝接通 再接入电源后 所发生的现象及 其原因是 A 灯丝电阻变小 通过它的电流变大 根据 P I2R 电灯变亮 B 灯丝电阻变大 通过它的电流变小 根据 P I2R 电灯变暗 C 灯丝电阻变小 它两端的电压不变 根据 R U P 2 电灯变亮 D 灯丝电阻变大 它两端的电压不变 根据 R U P 2 电灯变暗 6 两根完全相同的金属裸导线 A 和 B 如果把导线 A 均匀拉长到原来的 2 倍 导线 B 对折后拧成一股 然后分别加上相同的电压 则它们的电阻之比 RA RB为 相同时间 内通过导体横截面的电荷量之比 qA qB为 用心 爱心 专心 7 课后练习与提高课后练习与提高学习学习 1 关于材料的电阻率 下列说法中正确的是 A 把一根长导线截成等长的三段 每段的电阻率是原来的 3 1 B 金属的电阻率随温度的升高而增大 C 纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 2 将截面均匀 长为 L 电阻为 R 的金属导线截去 n L 再拉长至 L 则导线电阻变为 A n R 1n B n R C 1n nR D nR 3 两根完全相同的金属裸导线 如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍 把另一根对 折后绞合起来 然后给它们分别加上相同的电压 则在同一时间内通过它们的电荷量之比为 A 1 4B 1 8C 1 16D 16 l 4 一段长为 L 电阻为 R 的均匀电阻丝 把它拉制成 3L 长的均匀细丝后 切成等长的 三段 然后把它们并联在一起 其电阻值为 A R 3 B 3R C R 9 D R 5 甲乙两条铜导线质量之比 M甲 M乙 4 1 长度之比为 L甲 L乙 1 4 则其电阻之比 R甲 R乙为 A 1 1B 1 16C 64 1D 1 64 6 白炽灯接在 220V 电源上能正常发光 将其接在一可调电压的电源上 使电压逐渐增 大到 220V 则下列说法正确的是 A 电流将逐渐变大 B 电流将逐渐变小 C 每增加 1V 电压而引起的电流变化量是相同的 D 每增加 1V 电压而引起的电流变化量是减小的 7 有四个阻值为 R 的电阻全部使用 经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻 下 列阻值中可以获得的阻值为 A 4RB 2RC RD 0 6R 用心 爱心 专心 8 8 已知铜的电阻率小 合金的电阻率大 铂的电阻率随温度有明显变化 锰铜合金的 电阻率几乎不受温度变化的影响 则在下列空格处填上合适材料 连接电路的导线用 电炉的电阻丝用 电阻温度计用 标准电阻用 9 两导线长度之比为 1 2 横截面积之比为 3 4 电阻率之比为 5 6 则它们的电