電阻定律電阻率教學(xué)案例

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載使實(shí)驗(yàn)具有重視知識的分析法類比法熱敏電阻 干電池40W電燈燈絲一個七、學(xué)生用具電流表伏特表電鍵干電池滑動變阻器導(dǎo)線若干電阻定律演示電阻定律 電阻率教學(xué)案例一、教學(xué)目標(biāo)（用目標(biāo)描述語言來寫）（一）知識和能力1、本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能敘述電阻定律，寫出表達(dá)式，并能應(yīng)用電阻定律進(jìn)行相關(guān)問題的分析和計算2、能敘述電阻率的意義，能說出金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的變化規(guī)律（二）過程和方法1、通過設(shè)計和操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)會應(yīng)用控制變量法來進(jìn)行研究的方法2、通過分析處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力3、通過研究各材料的電阻率表格，培養(yǎng)學(xué)生收集信息、綜合分析獲取知識的能力（三）

2、情感和價值觀1、培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，激發(fā)學(xué)生努力探索未知的激情2、提倡團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)方式二、教學(xué)重點(diǎn) 電阻定律電阻率三、教學(xué)難點(diǎn) 電阻率的概念四、教學(xué)設(shè)計理念本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的出發(fā)點(diǎn)是基于新課程改革下研究性學(xué)習(xí)（探究性學(xué)習(xí)）的興起和迅速 發(fā)展，同時考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，如知道導(dǎo)體電阻和哪些因素有關(guān)，但又不知定量關(guān)系； 學(xué)過電路的基本知識，會連接基本的電路并進(jìn)行測量等等，因此決定采用“以問題為主線， 以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究式教學(xué)”模式。1“以問題為主線”，把問題作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和銜接點(diǎn)，通過問題的提出引入教學(xué)，通 過問題的思考猜想展開教學(xué)過程，通過問題的解決使學(xué)生理解和掌握知識。在問題的設(shè)計上,采用逐漸

3、過渡的方式，如：“如何測定導(dǎo)體的電阻？” 、“如何用實(shí)驗(yàn)研究導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的 長度、橫截面積等之間的定量關(guān)系？”、“既然電阻還與溫度有關(guān)系，那么剛才的電阻定律應(yīng)該怎樣表述才更科學(xué)？ ”等等，用問題把整堂課進(jìn)行有機(jī)連接，不僅體現(xiàn)了很強(qiáng)的探索性， 突出了學(xué)生的主體地位，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。2“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”，把實(shí)驗(yàn)作為解決問題的突破口，整堂課中知識點(diǎn)的獲取都是在進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析展開。同時把演示實(shí)驗(yàn)改成設(shè)計方法、學(xué)生合作操作的實(shí)驗(yàn)， 更強(qiáng)的說服力，同時讓學(xué)生通過自己動手參與教學(xué)，通過分析數(shù)據(jù)、探究規(guī)律， 形成過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。五、 教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)研究法電鍵酒精燈六、 教學(xué)用具示教電流表板

4、共14套八、教學(xué)過程一、引入新課暑假在家經(jīng)常停電，說明電能供應(yīng)滿足不了人們的需求，但另一方面，在輸電導(dǎo)線上每 年的電能損失卻為1000億度，相當(dāng)于國家要新建十個大型的發(fā)電廠。問題:1. 導(dǎo)線上為什么會有電能損失？2.怎樣能減少導(dǎo)線上的電能損失?學(xué)生思考并討論，得出導(dǎo)線上有電阻的緣故。教師引出研究課題。一一導(dǎo)線電阻和哪些 因素有關(guān)?學(xué)生討論回答，教師歸納小結(jié) ：與材料、長度、橫截面積、溫度等有關(guān)。本節(jié)課就是就來研究導(dǎo)體電阻和長度、橫截面積及材料之間的定量關(guān)系?！窘虒W(xué)反思】第一次反思：視覺要比語言對學(xué)生的沖擊強(qiáng)，所以對引入部分進(jìn)行了修改，用課件屏幕 來投影輸電線路上的電能損失，造成較大的視覺沖擊，

5、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二次反思：前二次都是由外部的刺激來引出研究課題，缺乏問題情境的創(chuàng)設(shè)，教學(xué)效 果始終感到不很理想。在第三次教學(xué)時，改用演示實(shí)驗(yàn)引入，將15W和200W的兩盞燈泡并聯(lián)接通電源，觀察亮度。由觀察到亮度不同而引起學(xué)生討論，引出亮度不同一一燈絲的電阻 不同一一電阻大小與哪些因素的關(guān)。二、研究導(dǎo)體電阻和長度、橫截面積及材料之間的定量關(guān)系問題:如何把研究多個物理量之間關(guān)系的復(fù)雜問題變簡單？我們在以前學(xué)習(xí)中碰到過類似的情 況嗎？由學(xué)生思考并討論，若得不到結(jié)果，教師通過啟示得到：類似研究牛頓第二定律,和m之間的關(guān)系。并由此得到研究方法一一控制兩個量不變，研究R與第三個量之間的關(guān)系。這樣一來

6、，這個問題就等于分別研究電阻與長度、電阻與橫截面積、電阻與材料之間的 關(guān)系了：1研究電阻和長度的關(guān)系時，就選用橫截面積和材料相同的導(dǎo)體；2、研究電阻和橫截面積的關(guān)系，就選用材料和長度相同的導(dǎo)體；3、研究電阻與材料的關(guān)系是，就選用長度和橫截面積相同的導(dǎo)體。教案初稿教師活動內(nèi)容暑假在家經(jīng)常停電，說明電能供應(yīng) 滿足不了人們的需求，但另一方面，在 輸電導(dǎo)線上每年的電能損失卻為1000億度，相當(dāng)于國家要新建十個大型的發(fā) 電廠。提問:1. 導(dǎo)線上為什么會有電能損失？2. 怎樣能減少導(dǎo)線上的電能損失？可以 從減少導(dǎo)線的電阻入手。因此，就要求 我們來研究導(dǎo)線上的電阻和哪些因素 有關(guān)？今天我們就來學(xué)習(xí)這方面的基

7、礎(chǔ)知識， 以求我們的同學(xué)在將來去很好的解決 輸電損失這個大問題學(xué)生活動內(nèi)容思考并討論（導(dǎo)線上有電阻）第一次 修改 對課件進(jìn) 行了修 改，用課 件屏幕來 投影輸電 線路上的 電能損 失，造成 較大的視 覺沖擊， 激發(fā)學(xué)生 的學(xué)習(xí)興 趣。第二次修改提 出 問 題 引 導(dǎo) 猜 測1.導(dǎo)線電阻和哪些因素有關(guān)?教師:本節(jié)課就是專門研究導(dǎo)體電阻和 長度、橫截面積及材料之間的定量關(guān)系 出示電阻定律研究示教板。L1 L2 口L3 L4 口提問:那如何把研究多個物理量之間 關(guān)系的復(fù)雜問題變簡單寫？我們在以 前學(xué)習(xí)中碰到過類似的情況嗎？思考回答：材料、 長度、橫截面積、 溫度等等第三次 修改 演示實(shí) 驗(yàn)引入 并聯(lián)

8、 15W和 200W 的兩盞 燈泡接 通電 源觀察 亮度， 亮度不 同學(xué)生 討論燈 絲的電 阻不同思考并討論： 類似研究牛頓第二 定律：a于F和m 之間的關(guān)系?？刂?兩個量不變，研究R 與第三個量之間的 關(guān)系分組討論：研究方法：控制變 量法這樣一來，這個問題就等于分別研 究電阻與長度、電阻與橫截面積、電阻 與材料之間的關(guān)系了比如說：1、研究電阻和長度的關(guān)系時，就選用 橫截面積和材料相同的導(dǎo)體2、研究電阻和橫截面積的關(guān)系，就選 用材料和長度相同的導(dǎo)體3、研究電阻與材料的關(guān)系是，就選用 長度和橫截面積相同的導(dǎo)體提問:那怎樣來測量電阻?伏安法測電阻交給學(xué) 生自己 來選擇由于電 路連接 浪費(fèi)時 間比較

9、 多，故 先板演 怎樣連 接實(shí)物 圖為有效控制時間，學(xué)生分成三大組，每一組只研究一個關(guān)系將全班學(xué)生分成14組，其中5組 研究電阻和長度的關(guān)系，5組研究電阻和橫截面積的關(guān)系，4組研究電阻和材 料的關(guān)系， 教師巡視，并對學(xué)生在研究中出現(xiàn)的問 題進(jìn)行訂正和指導(dǎo)。分組實(shí)驗(yàn)：按照電路圖，學(xué)生 連接實(shí)物電路，進(jìn) 行讀數(shù)把數(shù)據(jù)紀(jì)錄在學(xué)案 上，并進(jìn)行分析控制時 間在15 分鐘以 內(nèi)要求各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論 的匯報課題一：把小組的學(xué)案利用實(shí)物投影儀 進(jìn)行實(shí)物投影課題二：利用課件分析處理數(shù)據(jù) 課題三：利用課件分析處理數(shù)據(jù)各課題組成員代表 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí) 驗(yàn)結(jié)論的匯報讓學(xué)生 上來匯 報，充 分體現(xiàn) 學(xué)生的

10、 主體性學(xué)生小結(jié)：R與長度成正比， 與橫截面積成反 比，且與材料有關(guān)與 教 師 共 鳴思考分析： 方法：用伏安法 測出導(dǎo)體的電阻， 并測出導(dǎo)體的橫截 面積及長度，利用 公式就可算出導(dǎo)體 的電阻率了。推導(dǎo)電阻率單位直接拿 出比例 常數(shù)就 是P。然后來 分析它 的物理 意義和 大小及 單位1. 電阻定律內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻與它的長 度成正比，與它的橫截面積成反比寫成式子形式，R X L/S寫成比例形 式，R=KL/S分析比例常數(shù)的意義。 在實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，即使 L、S都相同， 若材料不同，則電阻也不同，可見比例 常數(shù)和材料有關(guān)，同時，對同一材料來 說，比例常數(shù)相同，對不同材料來說， 比例常數(shù)不同。它是反

11、映材料本身性質(zhì) 的物理量，我們把它定義為電阻率，并 用一個專門的字母P表示。所以，公式 可寫成：2. 公式：R= P L/s分析：當(dāng)L、S 一定時，P越大，R越大, 即導(dǎo)電性能越差；反之，導(dǎo)電性能越 好所以，電阻率是反映導(dǎo)電性能好壞 的物理量3. 電阻率P(1)反映了材料導(dǎo)電性能的好壞提問：對某一材料來說，P的數(shù)值等于多少？我們可以怎樣來測量？ 教師總結(jié)：由R= P L/s可得，P =RS/L, 可以得出某材料的電阻率在數(shù)值上就 等于用該材料制成的長為 1米、橫截面 積為1平方米的導(dǎo)體的電阻(2) 大小等于l=1m,S=1m2的導(dǎo)體電阻(3) 單位：Q m00CQ m200CQ m1000CQ

12、 m銀1.48 X 10-81.6 X10-82.07 X 10-8銅1.43 X 10-81.7 X10-82.07 X 10-8鋁2.67 X 10-82.9 X10-83.80 X 10-8鎢4.85 X 10-85.3 X10-87.10 X 10-8鐵0.89 X 10-71.0 X10-71.44 X 10-7錳銅合金-74.4 X 10-74.4 X10-74.4 X 10鎳銅合金-75.0 X 10-75.0 X10-75.0 X 10鎳鉻合金1.0 X10-6硬橡皮105-10 8玻璃102-10 6現(xiàn)在，請大家仔細(xì)研究這個表格， 看看我們可以得出一些什么結(jié)論？大 家一起比一

13、下，看誰能得出最多結(jié)論或 問題。演示實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率隨溫度變化（1）介紹電路中各導(dǎo)體，確定研究對 象：燈絲電阻利用酒精燈給燈絲加熱，燈絲電 阻變化，電流表讀數(shù)怎么變化？ 若將燈絲電阻換成熱敏電阻， 電 流表讀數(shù)又是怎樣變化的？燈絲熱敏電阻小結(jié)：從上述實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體的 電阻率跟溫度有關(guān)，不同的溫度下導(dǎo)體 的電阻值可能不一樣。提問:那么，剛才的電阻定律應(yīng)該怎 樣表述更科學(xué)？4.對電阻定律的修正在相同溫度下，導(dǎo)體的電阻和長度 成正比，和橫截面積成反比。并討論分析（1）純金屬的電阻 率很小，導(dǎo)線常用 鋁或銅來制作，在 2O0C時銀的電阻率 最小，常用于精密 集成芯片（2）合金的電阻率 較大，電爐、

14、電阻 器常用合金制作（3）金屬材料的電 阻率隨溫度的升高 而增加，常用的電 阻溫度計就是利用 金屬這種特性而制 成的（4）有些材料的電 阻率幾乎不受溫度 的影響，利用這種 特性，常用來制作 標(biāo)準(zhǔn)電阻觀察并討論，分析 原因?yàn)楣?jié)省 時間， 制作學(xué) 案，讓 學(xué)生在 下面分 析得出 結(jié)論說明導(dǎo) 體的電 阻并不 是總是 隨溫度 的增加 而增加 的，為 半導(dǎo)體 留下伏 筆5、R=U/I 與 R= P L/S 的比較（1）公式R=U/I是計算電阻的一種常用 方法，R與U、丨無關(guān)，但通過U、丨能 求出R。公式R= P L/S是電阻的決定式，它 表示決定電阻的因素是L、S、P。分析討論課外延伸某些物質(zhì)在低溫下，

15、電阻率突然減小 象，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫超導(dǎo)體。第一次發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的物理學(xué)家是荷 在昂里斯發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象卮，種元素在繼發(fā)現(xiàn)了到零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)蘭人昂里斯。壓下3種元素在高壓下具有超導(dǎo)性，五千多種合金和化合物也 具有超導(dǎo)性。在交通運(yùn)輸方面，人們希望列車的速度能達(dá)到飛機(jī)的水平。 于列車的車輪與鐵軌間存在摩擦， 要使列車的速度達(dá)到飛機(jī)的速度 是十分困難的。若能讓列車行駛 時懸浮在軌道上面，就可以消除, 車輪與軌道的摩擦。利用超導(dǎo)體 技術(shù)就可達(dá)到此曰的。下圖是超 1 導(dǎo)磁懸浮式高速列車示意圖1、知識內(nèi)容2、科學(xué)方法1、課后 P154（ 1）、（ 3）、（ 4）2、自己回去查找資料，看看什么是半 導(dǎo)

16、體，什么是超導(dǎo)體，它們各有什么 用？九、課后反思1.2.3.本節(jié)課充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。教師主導(dǎo)作用體現(xiàn)在控制課堂教學(xué)的進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論和解決教學(xué)中遇到的問題；學(xué)生的主體地位體現(xiàn)在教師引導(dǎo)下學(xué)生自己設(shè)計方案，自己動手做實(shí)驗(yàn)解決問題，最后獲得新知。通過從提出問題一一進(jìn)行猜想一一確定方法一一設(shè)計方案一一實(shí)驗(yàn)操作一一數(shù)據(jù)處理一結(jié)論匯報等等一系列探索過程，將學(xué)習(xí)者始終置于探索者的位置，使學(xué)習(xí)過程成為“發(fā)現(xiàn)”或“再發(fā)現(xiàn)”的過程，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，讓學(xué)生自己從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，體驗(yàn)探索的快樂，成功的喜悅，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的樂趣。通過從實(shí)驗(yàn)研究電阻和溫度的關(guān)系，從而加深對定

17、律適用范圍的理解。尤其是電燈的燈絲電阻隨溫度的變化的這個實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯，對學(xué)生的啟發(fā)性較大。4.通過對不同溫度下導(dǎo)體的電阻率的表格的分析,讓學(xué)生對電阻率有一個感性的認(rèn)識，通過對表格的分析，學(xué)生學(xué)會對大量信息的收集、分析和判斷，學(xué)會互相交流、互相合作的科學(xué)研究精神，從而增進(jìn)學(xué)生的思考力和創(chuàng)造力。導(dǎo)體材料電阻率的特點(diǎn)及其在生活中的應(yīng)用，把問題拓寬到課外，活化知識的同時，拓寬認(rèn)知的深度與廣度。存在的疑慮:1.引導(dǎo)猜想時，學(xué)生的參與面不夠2.學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)時間不能完全控制，這一部分沒有處理好將直接影響到后面的教學(xué)。3.學(xué)生由于習(xí)慣性的思維，不能全身心投入，在課堂上還不能完全放開4.在引出電阻定律

18、表達(dá)式：R= P L/S，在長度和橫截面積不變的情況下，電阻和電阻率成正比這個關(guān)系，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中不能直接得出，因此在該表達(dá)式的引出，學(xué)生思維過渡不是很流暢。課題一:在材料、橫截面積相同的情況下，研究電阻和長度L的關(guān)系組別：第研究人員:(1)實(shí)驗(yàn)電路圖(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)論:LU/VI/AR/ QL2L3L4L(2)數(shù)據(jù)紀(jì)錄課題二:在材料、長度相同的情況下，研究電阻和橫截面積S的關(guān)系組別：第研究人員:(1 ) 實(shí)驗(yàn)原理據(jù)紀(jì)錄SU/VI/AR/ QS2S3S4S(2)數(shù)圖(3)數(shù)據(jù)處理結(jié)論:課題三:在長度和橫截面積一定的情況下，研究電阻和材料的關(guān)系組別：第 組研究人員(1) 實(shí)驗(yàn)原理圖(2) 數(shù)據(jù)紀(jì)錄材料UNI/AR/Q銅鐵鎳鉻合金(3) 結(jié)論觀察下面這張表格，并回答問題。不同材料在不同溫度下的電阻率制作導(dǎo)線常用，原因是很小,合金的電阻率較大，電爐、電阻器常用制作金屬材料的電阻率隨溫度的升高而，常用7阻率0 0c2O0C1000CQ mQ mQ m銀1.48 X 10-