1、電阻定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 一 教學(xué)目標(biāo)1經(jīng)受打算導(dǎo)體電阻的因素的探究過(guò)程,體驗(yàn)運(yùn)用掌握變量爭(zhēng)論物理問(wèn)題的思維方法；體會(huì)試驗(yàn)探究和規(guī)律推理都是重要的科學(xué)爭(zhēng)論方法；2深化對(duì)電阻的熟悉,明白電阻定律,能用電阻定律來(lái)進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算；3懂得電阻率的物理意義,并明白電阻率與溫度的關(guān)系,通過(guò)對(duì)不同材料電阻率的介 紹,加強(qiáng)同學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)和安全用電的意識(shí)；教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是試驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系；難點(diǎn)是對(duì) 電阻率的懂得,在介紹電阻率時(shí),可先讓同學(xué)通過(guò)自主閱讀課本表格對(duì)電阻率有感性熟悉,明確電阻率是材料本身的屬性,再通過(guò)演示試驗(yàn),使同學(xué)知道電阻率和溫度有關(guān)；教學(xué)方法與手段 在

2、同學(xué)科學(xué)猜想的基礎(chǔ)上,通過(guò)已知的爭(zhēng)論方法 掌握變量法的應(yīng)用,爭(zhēng)論設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)方案,自主進(jìn)行試驗(yàn)操作、分析數(shù)據(jù)、探究規(guī)律,過(guò)程中老師積極引導(dǎo)和評(píng)判；通過(guò)電 阻率的相關(guān)圖表分析,錘煉同學(xué)分析信息、獨(dú)立獵取學(xué)問(wèn)的才能；課前預(yù)備 教學(xué)媒體“220 V 15 W” “220 V 200 W 燈泡各一只,日光燈絲一條,同學(xué)電源,酒精燈,電池組,滑動(dòng)變阻器 20 ,演示電流表,電鍵,導(dǎo)線,多媒體課件,投影儀；同學(xué)試驗(yàn) 20 組：電池組,一個(gè)電流表,一個(gè)電壓表、2B 鉛筆 4 支兩支橫截面積加倍的鉛筆需提前固定、HB 鉛筆一支、滑動(dòng)變阻器一個(gè)20 、一個(gè)電鍵、導(dǎo)線如干；學(xué)問(wèn)預(yù)備 閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的特

3、點(diǎn)和性質(zhì),電阻定律,電阻率的物理意義等；教學(xué)過(guò)程 導(dǎo)入新課大事 1 教學(xué)任務(wù)：創(chuàng)設(shè)情形,導(dǎo)入新課 師生活動(dòng)：通過(guò)學(xué)習(xí)歐姆定律,由IU R得,只要轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端的電壓U 或?qū)w的電阻R,就可以轉(zhuǎn)變電路中的電流,但導(dǎo)體的電阻卻并不是由U、I 這兩個(gè)因素打算的；【演示】將 15 W 和 200 W 的兩盞燈泡并聯(lián)接入電路,觀看兩燈泡的亮度；同學(xué)們觀看兩燈泡的照片,說(shuō)出兩者的不同之處：功率不同,燈絲粗細(xì)不同 橫截面積不同 ,兩燈泡的電阻不同；展現(xiàn)滑動(dòng)變阻器圖片：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,可以轉(zhuǎn)變電阻；展現(xiàn)幾段材料不同的導(dǎo)線：電線常用銅而不用鐵；同學(xué)摸索、爭(zhēng)論,可得：導(dǎo)體的電阻與材料、橫截面積、長(zhǎng)度有關(guān)；點(diǎn)出

4、課題：這節(jié)課我們就來(lái)探究導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料之間的定 量關(guān)系；設(shè)計(jì)說(shuō)明：展現(xiàn)圖片、實(shí)例,讓同學(xué)先通過(guò)情形感受導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān),誘發(fā) 同學(xué)探究欲望；推動(dòng)新課 大事 2 教學(xué)任務(wù)：設(shè)計(jì)探究試驗(yàn) 師生活動(dòng)：要爭(zhēng)論導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料間的關(guān)系,先要確定“ 掌握變量法” 為爭(zhēng)論 方法,同學(xué)摸索,爭(zhēng)論；可得出：導(dǎo)體材料、橫截面積相憐憫形下,爭(zhēng)論電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度 關(guān)系；導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度相憐憫形下,爭(zhēng)論電阻與橫截面積的關(guān)系；導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積相 憐憫形下,爭(zhēng)論電阻與材料關(guān)系；經(jīng)過(guò)老師引導(dǎo),同學(xué)依據(jù)所挑選的器材設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案大致有三種,如圖：方案一：伏安法方案二：利用分壓原理方案三：

5、利用分流原理現(xiàn)以分壓原理的試驗(yàn)方案二為例此法試驗(yàn)操作較簡(jiǎn)潔,運(yùn)算簡(jiǎn)潔；大事 3 教學(xué)任務(wù)：進(jìn)行試驗(yàn),探究導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料之間的關(guān)系；師生活動(dòng)：采納方案二進(jìn)行試驗(yàn)探究,同學(xué)將試驗(yàn)電路原理圖畫(huà)在學(xué)案的對(duì)應(yīng)位置,并依據(jù)電路 圖連接實(shí)物圖；在該過(guò)程中,老師要充分發(fā)揮同學(xué)的主體作用,讓同學(xué)進(jìn)行充分的爭(zhēng)論；老師只是加 以引導(dǎo)；連接好實(shí)物圖后,進(jìn)行分工合作,這樣既節(jié)省了時(shí)間,又可以達(dá)到相同的試驗(yàn)結(jié)果；第一小組做探究 1：電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系；其次小組做探究 2：電阻與橫截面積的關(guān)系；第三 小組做探究 3：電阻與材料的關(guān)系；把數(shù)據(jù)采集后填入表格,并完成表格后面的試驗(yàn)結(jié)論,然后進(jìn)行試驗(yàn)；試驗(yàn)操

6、作：老師巡回指導(dǎo) 數(shù)據(jù)分析：【數(shù)據(jù)記錄表 1】探究電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系在導(dǎo)體橫截面積、材料相同的情形下,導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度_；引導(dǎo)同學(xué)分析數(shù)據(jù)：同學(xué)能夠看出,長(zhǎng)度加倍,導(dǎo)體兩端的電壓加倍,即電阻加倍；【數(shù)據(jù)記錄表 2】探究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系在導(dǎo)體長(zhǎng)度、材料相同的情形下,導(dǎo)體的電阻與橫截面積_ ；引導(dǎo)同學(xué)分析數(shù)據(jù)：同學(xué)能夠看出,橫截面積加倍,導(dǎo)體兩端的電壓減半,即電阻減 半；【數(shù)據(jù)記錄表 3】探究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系在導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積相同的情形下,導(dǎo)體的電阻與材料_ ；引導(dǎo)同學(xué)分析數(shù)據(jù)：同學(xué)能夠看出,不同的材料,導(dǎo)體兩端的電壓不同,即電阻不同；將三個(gè)組的探究結(jié)果進(jìn)行整合,可以得到：導(dǎo)體的電

7、阻R 與它的長(zhǎng)度l 成正比,與它的橫截面積S 成反比；導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)；設(shè)計(jì)說(shuō)明：課本中的設(shè)計(jì)圖如下圖,在實(shí)際操作中,將同學(xué)進(jìn)行分工,分工合作每一組只完成一項(xiàng),既節(jié)省了時(shí)間,又降低了同學(xué)試驗(yàn)操作中的難度,通過(guò)動(dòng)手合作調(diào)動(dòng)同學(xué)的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培育他們的探究意識(shí),激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的熱忱,體會(huì)探究的樂(lè)趣；大事 4 教學(xué)任務(wù)：用規(guī)律推理來(lái)探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料之間的關(guān)系；師生活動(dòng)：理論探究電阻 R 與長(zhǎng)度 l 的關(guān)系n 個(gè)電阻串聯(lián)由串聯(lián)學(xué)問(wèn)： R串nR0又由于 l 串nl0所以 Rl；理論探究電阻R 與橫截面積S 的關(guān)系n 個(gè)電阻并聯(lián)由并聯(lián)學(xué)問(wèn)： R 并R0 n又由于 S 并

8、nS0,所以 R1 S；設(shè)計(jì)說(shuō)明：同學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)串、并聯(lián)的電阻學(xué)問(wèn),因此推導(dǎo)上面的結(jié)論難度不大；大事 5 教學(xué)任務(wù)：試驗(yàn)：探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系；師生活動(dòng)：試驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系1依據(jù)以上分析,以等式的形式寫(xiě)出用導(dǎo)體長(zhǎng)度 l,導(dǎo)體橫截面積 S 表示導(dǎo)體電阻 R的關(guān)系式,用一個(gè)與 l、S 無(wú)關(guān)的常量表示比例系數(shù)；2挑選至少兩種不同材料的導(dǎo)體 例如鎳鉻合金絲和康銅絲 ,測(cè)出它們的長(zhǎng)度、橫截面積和電阻,分別運(yùn)算出上述等式中的比例系數(shù)；3分析上述比例系數(shù)的物理意義；在得到導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比,與其橫截面積成反比的基礎(chǔ)上,通過(guò)試驗(yàn)明確電阻率是材料本身的屬性；設(shè)計(jì)說(shuō)明：該試驗(yàn)可在學(xué)習(xí)過(guò)螺旋測(cè)微

9、器的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn),練習(xí)其使用和讀數(shù)；大事 6 教學(xué)任務(wù)：測(cè)定金屬的電阻率試驗(yàn)；師生活動(dòng)：1測(cè)定金屬的電阻率試驗(yàn)原理：金屬的電阻率可由電阻定律RS求得： RS l；由試驗(yàn)測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度、橫截面積和電阻,即可求出金屬的電阻率；2測(cè)定金屬的電阻率試驗(yàn)方法【目的和要求】通過(guò)試驗(yàn)學(xué)會(huì)測(cè)金屬電阻率的方法,從而加深對(duì)伏安法測(cè)電阻的熟悉；【儀器和器材】金屬絲, 直流電流表 J040 型或 J04071 型,直流電壓表 J0408 型或 J04081 型,滑 動(dòng)變阻器 J23541 型,單刀開(kāi)關(guān) J2352 型,外徑千分尺,刻度尺,同學(xué)電源 J1202 型或J12021 型,導(dǎo)線如干；【試驗(yàn)方法】1用刻度尺

10、測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度；2金屬絲橫截面積的測(cè)定：在金屬絲上挑選沒(méi)有形變的點(diǎn),用外徑千分尺在不同的方位上測(cè)金屬絲的直徑四次每測(cè)一次轉(zhuǎn)45,假如金屬絲上有漆,就要用火燒去漆,輕輕抹去灰后再測(cè)量；切忌把金屬絲放在高溫爐中長(zhǎng)時(shí)間的燒,也不要用小刀刮漆,以防止絲徑變小或不勻稱 ；求出該點(diǎn)的金屬絲直徑d,在不同的點(diǎn)再測(cè)出金屬絲的直徑,求得金屬絲直徑的平均值后,運(yùn)算出金屬絲的橫截面積；3金屬絲電阻的測(cè)定,按圖連接電路；金屬絲R 肯定從它的端點(diǎn)接入電路；滑動(dòng)變阻器 R0 先調(diào)至阻值最大的位置,閉合開(kāi)關(guān),依據(jù)電阻絲的額定電流和電流表、電壓表的指針位置,適當(dāng)調(diào)劑變阻器的阻值大小,使電流表和電壓表指針在刻度盤(pán)的32 3的

11、區(qū)間；轉(zhuǎn)變R,再由公式 RS 求l電壓三次, 讀出三組 V、I 值,由歐姆定律RU/I 算出金屬絲的電阻得金屬的電阻率；4試驗(yàn)記錄表格試驗(yàn)次數(shù)l 米 1 2 d米 平均值U 1R歐 R11 3 4 I12 1 2 3 4 平均值U 2I2R23 1 2 3 4 平均值U 3I3R3平均值金屬絲的橫截面積 S _米2,金屬絲的電阻率 _,查電阻率表,這種金屬的名稱是 _；【留意事項(xiàng)】1試驗(yàn)前可估量金屬絲的電阻 表的量程,均不宜太大；一般為幾歐姆 ,由此可確定電源電壓及電流表和電壓2由于金屬絲的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,應(yīng)采納電流表外接法測(cè)電阻,滑動(dòng)變阻器用 限流接法接入電路；【摸索題】1請(qǐng)?jiān)O(shè)法粗略地

12、測(cè)出試驗(yàn)中所用滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率不答應(yīng)把電阻絲拆下來(lái),實(shí)際做一做,把測(cè)量的方法和試驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)出來(lái)；提示：滑動(dòng)變阻器電阻已知或可測(cè),導(dǎo)線長(zhǎng)度可依據(jù)電阻絲的圈數(shù)和圓筒直徑算出,導(dǎo)線直徑可用卡尺量出幾十匝電阻絲密繞的寬度后算出；2有一合金絲,長(zhǎng)L10 米,橫截面積為5.1 10 7 米 2,要測(cè)其電阻率；現(xiàn)備有量程3 伏,內(nèi)阻 3 千歐的電壓表,量程 0.6 安,內(nèi)阻 0.1 歐的電流表,兩節(jié)干電池,0100 歐滑動(dòng)變阻器,開(kāi)關(guān),導(dǎo)線等；用伏安法測(cè)其電阻時(shí),如電路選取正確,電壓表示數(shù)為 2.4 伏,電流表示數(shù)為 0.12 安,所選取的是內(nèi)接法仍是外接法電路？被測(cè)合金絲的阻值是多少歐？參考答案：

13、內(nèi)接法, 199 歐 大事 7 教學(xué)任務(wù)：歸納總結(jié)電阻定律；師生活動(dòng)：1內(nèi)容： 同種材料的導(dǎo)體,其電阻 R 與它的長(zhǎng)度l 成正比, 與它的橫截面積S 成反比；導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)；l2數(shù)學(xué)表達(dá)式：R S打算式 留意區(qū)分： RU I定義式 適用條件：粗細(xì)勻稱的導(dǎo)體,濃度勻稱的電解液；3電阻率 ：反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量；單位： m同學(xué)自主閱讀課本表格,對(duì)電阻率有感性熟悉；材料表 2.61幾種導(dǎo)體材料在20 的電阻率 m m材料銀1.6 10 8 鐵1.0 107 銅1.7 10 8 錳銅合金 *4.4 107 鋁2.9 10 8 鎳銅合金 *5.0 107 鎢5.3 10 8鎳鉻合金

14、 *1.0 106*錳銅合金： 85%銅, 3%鎳, 12%錳 * 鎳銅合金： 54%銅, 46%鎳 * 鎳鉻合金： 67.5 鎳, 15%鉻, 16%鐵, 1.5%錳 爭(zhēng)論與溝通：表中電阻率除了與材料有關(guān),仍可能與哪個(gè)因素有關(guān)？同學(xué)爭(zhēng)論,總結(jié)電阻率可能與溫度有關(guān),由于標(biāo)題注有 20 ；大事 8 教學(xué)任務(wù)：演示試驗(yàn)：電阻率與溫度有關(guān)；師生活動(dòng)：試驗(yàn)演示：加熱燈絲觀看電流表示數(shù),進(jìn)而驗(yàn)證電阻與溫度有關(guān)；同學(xué)操作加熱燈絲,引導(dǎo)同學(xué)觀看電流表指針偏轉(zhuǎn)；利用導(dǎo)體電阻與溫度有關(guān),我們可以制成工業(yè)上的溫度計(jì)；另外有些電阻幾乎不受溫 度的影響,我們可以制成標(biāo)準(zhǔn)電阻；設(shè)計(jì)說(shuō)明：電阻率作為一個(gè)新概念,要留意循序

15、漸進(jìn)的過(guò)程,設(shè)計(jì)好階梯性問(wèn)題,充 分利用同學(xué)已有的學(xué)問(wèn),引導(dǎo)同學(xué)逐步懂得這個(gè)概念；課堂鞏固與反饋大事 9 教學(xué)任務(wù)：形成性測(cè)試：同學(xué)獨(dú)立完成；時(shí)間：2 分鐘；1關(guān)于公式 RU I和公式 R l S,以下說(shuō)法正確選項(xiàng) A兩式對(duì)一切情形都適用BRU I僅適用于金屬導(dǎo)體,Rl S適用于任何導(dǎo)體C導(dǎo)體的電阻 R 與 U 成正比,與 I 成反比 D導(dǎo)體的電阻在溫度肯定時(shí)與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比,與導(dǎo)體的橫截面積成反比2一根阻值為R 的勻稱電阻絲,在以下哪些情形下阻值仍為R設(shè)溫度不變 A當(dāng)長(zhǎng)度不變,橫截面積增大一倍時(shí) B當(dāng)橫截面積不變,長(zhǎng)度增大一倍時(shí) C當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí) D當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都擴(kuò)大一倍時(shí) 答案： 1.D 2.CD 課堂小結(jié) 大事 10 教學(xué)任務(wù)：同學(xué)自我小結(jié)本堂課學(xué)到學(xué)問(wèn)和方法,由同學(xué)發(fā)言；引導(dǎo)同學(xué)從學(xué)問(wèn)、方 法、情感三個(gè)側(cè)面小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)活