江蘇省灌云縣第一中學(xué)高中物理 2.6 導(dǎo)體的電阻教案 新人教版必修2.doc

2-6 導(dǎo)體的電阻教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能目標(biāo)知道電阻定律內(nèi)容，理解電阻率的物理意義能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確連接電路。學(xué)會(huì)根據(jù)探究目標(biāo)整理和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出相應(yīng)的結(jié)論。過(guò)程與方法目標(biāo)熟悉科學(xué)探究的環(huán)節(jié)，體驗(yàn)電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，理解研究物理問(wèn)題的方法。培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理信息的能力和探究活動(dòng)中主動(dòng)合作、交流的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到探究活動(dòng)是研究物理規(guī)律的科學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的熱情。形成科學(xué)的世界觀，以科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神進(jìn)行物理學(xué)習(xí)和研究。體會(huì)與他人合作交流的意義，能主動(dòng)對(duì)自己和他人的研究進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。器材準(zhǔn)備10節(jié)干電池，康銅絲三根，鎳鉻絲一根，電壓表，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，小燈泡，電阻，25w和100w的白熾燈，導(dǎo)線若干，酒精燈。教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、復(fù)習(xí)引入，提出問(wèn)題之前我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了串并聯(lián)電路中各部分電流、電壓、電阻的關(guān)系。那么（問(wèn)題1）請(qǐng)哪位同學(xué)來(lái)說(shuō)一下串聯(lián)電路中電壓、電流、電阻的關(guān)系。（問(wèn)題2）再請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)敘述并聯(lián)電路中的情況。我們知道，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。與其兩端的電壓，通過(guò)的電流無(wú)關(guān)。（問(wèn)題3）那么導(dǎo)體的電阻是由哪些因素決定的呢？我們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器可以改變它的電阻，說(shuō)明與其長(zhǎng)度有關(guān)；這里有兩個(gè)220v的燈泡，分別是100w和25w的，我們把它們插在插座上，哪個(gè)更亮呢。（問(wèn)題4）現(xiàn)在請(qǐng)這幾位同學(xué)觀察一下這兩個(gè)燈泡的燈絲，有什么特點(diǎn)？說(shuō)明電阻跟橫截面積有關(guān)；電線中常用銅絲而不用鐵絲，說(shuō)明電阻與材料有關(guān)。（問(wèn)題5）那么導(dǎo)體的電阻與上面這些因素到底是什么關(guān)系呢？（過(guò)渡或引導(dǎo)）定量關(guān)系是什么樣的呢？成正比、反比？一定嗎？可以和長(zhǎng)度的平方，三次方成正比，與橫截面積的平方成反比等等。（問(wèn)題6）如何驗(yàn)證我們的猜想？探究物理規(guī)律有兩種方法，一種是實(shí)驗(yàn)探究，一種是邏輯推理。本節(jié)課我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，然后再?lài)L試用邏輯推理的方法進(jìn)行探究。（問(wèn)題7）那么，實(shí)驗(yàn)上我們用什么方法去研究一個(gè)量與多個(gè)量的關(guān)系呢？串聯(lián)中電流相等總電壓等于各部分電壓之和總電阻等于各部分電阻之和并聯(lián)中總電流等于各支路電流之和總電壓與各支路電壓相等總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)發(fā)現(xiàn)100w的燈泡的燈絲比25w的更粗一些部分學(xué)生說(shuō)與長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比。學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。學(xué)生齊聲回答：控制變量法溫故而知新，從電阻與電壓、電流無(wú)關(guān)，而自然引出它的決定因素是什么，很順利的過(guò)渡到本節(jié)課的研究?jī)?nèi)容。回憶初中的知識(shí)，并通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)物展示直觀了解影響電阻的因素。探究過(guò)程的第一步：猜想。物理的基本實(shí)驗(yàn)方法二、主動(dòng)探究、合作交流、總結(jié)規(guī)律在這里，我給大家準(zhǔn)備了這些實(shí)驗(yàn)器材：電壓表、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、電池組、開(kāi)關(guān)，四個(gè)不同的金屬導(dǎo)體分別為a、b、c、d，a、b、d都是康銅絲，是由銅鎳為主要成分的電阻合金。a和b只有銅絲的直徑不同，是的關(guān)系。b和d只有長(zhǎng)度不同，分別是500mm和250mm，c是另一種材料。和b的區(qū)別僅在于材料不同而已。（問(wèn)題8）請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)電路，制定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。（46人為一組，到時(shí)請(qǐng)每組派一位代表）學(xué)生分組討論，教師走到其中參與一些小組的討論，解疑，觀察學(xué)生的表現(xiàn)。有一組學(xué)生到黑板上畫(huà)出電路圖，用電壓表分別測(cè)四個(gè)電阻絲的電壓，因?yàn)榇?lián)電路中電流相等。電阻之比就等于電壓之比。v長(zhǎng)度l ： 與l成正比橫截面積s： 與s成反比材料 b和c 與材料有關(guān)將課堂的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，讓他們自主探究，互相合作。三、邏輯推理，探究規(guī)律我們換個(gè)角度，我們也可以從理論角度探究電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積之間的關(guān)系如圖所示， n 段長(zhǎng)度、橫截面積、材料均相同的導(dǎo)體(每段電阻為 r ) 緊緊串接起來(lái)，組成一個(gè)新導(dǎo)體，（問(wèn)題9）則新導(dǎo)體的電阻為多少？新導(dǎo)體的長(zhǎng)度為多少？你可以得到什么結(jié)論？我們?cè)侔岩陨系膶?dǎo)體緊緊束在一起，組成一個(gè)新導(dǎo)體，（問(wèn)題10）則新導(dǎo)體的電阻為多少？新導(dǎo)體的橫截面積為多少？你又可以得到什么結(jié)論？學(xué)生討論后得出：以上連接方式相當(dāng)于n個(gè)電阻串聯(lián)，總電阻r=nr,總長(zhǎng)度l=nl?？梢?jiàn)，在導(dǎo)體材料、橫截面積相同的情況下，r 與l 成正比。 學(xué)生討論后得出：以上連接方式相當(dāng)于 n 個(gè)電阻并聯(lián), 總電阻r =r/n ，橫截面積s=ns ?？梢?jiàn)，在導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度相同的情況下，r 與s 成反比。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理， 既可讓他們驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性， 又可讓他們體會(huì)兩種探究方法的和諧之美，享受成功的樂(lè)趣。四、歸納分析，得出結(jié)論剛才同學(xué)們總結(jié)出的規(guī)律，再通過(guò)之前的實(shí)驗(yàn)探究電阻與材料有關(guān)，加以概括，可以得到電阻定律。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)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：寫(xiě)成等式為：其中是比例系數(shù)，與材料有關(guān)，表征材料性質(zhì)的一個(gè)重要物理量，叫做材料的電阻率。教材上p58的表2.6-1給出幾種導(dǎo)體材料在20c時(shí)的電阻率。電阻率小的導(dǎo)體材料更宜作為導(dǎo)線，銀的電阻率最小，但要考慮到經(jīng)濟(jì)成本，更多的去選擇銅，性?xún)r(jià)比最高。五、知識(shí)應(yīng)用，深化鞏固下面我們用剛學(xué)習(xí)的知識(shí)來(lái)解決一個(gè)具體問(wèn)題。（問(wèn)題11）r1和r2是材料相同、厚度相同，表面是正方形，只是尺寸不同，r1和r2有什么關(guān)系？ （問(wèn)題12）對(duì)電路元件的微型化有什么意義？學(xué)生經(jīng)過(guò)討論和電阻定律的應(yīng)用可以得到r1=r2。學(xué)生自由發(fā)揮。如現(xiàn)在的手機(jī)、電腦做得越來(lái)越小。對(duì)電路元件的微型化有重要意義.。六、知識(shí)拓展、思維創(chuàng)新我們?cè)訇P(guān)注一下書(shū)上這個(gè)表格，標(biāo)題上20c，那么在其他溫度情況下，電阻率會(huì)有怎樣的變化呢？這里有一個(gè)串聯(lián)電路，由小燈泡和電阻串聯(lián)起來(lái)，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡發(fā)光，然后我們對(duì)這個(gè)電阻加熱，同學(xué)們看到什么現(xiàn)象？（問(wèn)題13）小燈泡變暗可以說(shuō)明什么問(wèn)題呢？所以金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。利用這樣的特性來(lái)制作電阻溫度計(jì)，電阻溫度計(jì)連接在電路里，溫度越高，導(dǎo)體電阻越大，電流就越小，可以用電流表的