導體的電阻教學設計

1、人教版 高中物理選修 3-1 第二章 恒定電流第 6節(jié) 導體的電阻【教材分析】導體的電阻是新課標人教版高中物理 3-1 第二章第六節(jié)的內容。電阻定律的得出既是這節(jié)課的重點內容， 也是這節(jié)課的難點。 鑒于學生在初中已經學習 過導體的電阻跟導體的材料、長度、 橫截面積之間的定性關系，這節(jié)課，教師可以采用實驗 探究法， 讓學生通過實驗得出它們的定量關系， 即電阻定律。 進一步培養(yǎng)學生的實驗設計和 操作能力，同時讓學生在交流與合作中增強自信和對物理學的興趣。課本中給出了兩種探究方案， 教師可以以第一種方案為主， 把第二種理論探究作為第一 種方案的補充， 進行理論論證。 同時讓學生感受到實驗探究和理論探

2、究都是物理學研究的重 要方法。針對課本上的思考討論， 說一說等內容， 非常聯系生活實際， 學生應該很感興趣， 可以 讓學生分析，進一步加強對重點知識電阻定律的應用。對于重點知識電阻率的學習， 可以讓學生將電阻定律表達式變形， 利用實驗數據親自計 算，不僅可以加深對電阻率的理解， 也是對電阻定律的再次應用。 教師還要充分利用課本上 的材料，讓學生觀察總結，甚至準備演示實驗和收集網上數據，加深對知識的理解。整節(jié)課可以通過讓作為課堂主體的學生親自動手， 研究分析自己感興趣的實例等， 不斷 加強對重點知識的強化， 同時讓學生在交流的快樂中實現難點的突破。 教師的引導、 整個流 程的合理設計、實驗展示、

3、素材準備等還可以在整個節(jié)的教學中起到推波助瀾的作用。 【學情分析】在知識層面， 學生在初中已經學習了電阻跟導體的材料、 橫電阻定律的應用截面積、 長 度之間的定性關系； 在能力層面， 學生對控制變量法這種研究方法也很熟悉， 并且高二的學 生已經有較強的實驗設計和操作能力， 通過小組合作進行探究實驗， 很容易分析總結出電阻 定律。 這種探究學習方式能較好的培養(yǎng)和體現學生的各種能力，如實驗設計、實驗操作、分 析歸納、合作交流等能力，并深受學生喜歡。在方法上通過實驗探究和理論邏輯論證， 讓學生感受到這兩種方法都是物理學研究的重 要方法。【教學目標】（一）知識與技能1、深化對電阻的認識，了解導體的電阻

4、規(guī)律，能利用電阻定律進行有關計算。2、理解電阻率的物理意義，了解電阻率與溫度的關系。（二）過程與方法 1、用控制變量法，探究導體電阻的決定因素，培養(yǎng)學生利用實驗抽象概括出物理規(guī)律的能 力。2、用邏輯推理法，探究導體電阻與長度和橫截面積的關系，知道實驗探究和邏輯推理都是 重要的科學研究方法。（三）情感、態(tài)度與價值觀1通過實驗探究，體會學習、合作、交流的快樂。2、加強學生理論聯系實際的意識和安全用電的意識?！窘虒W重點】電阻定律及利用電阻定律分析、解決有關的實際問題?！窘虒W難點】利用實驗，抽象概括出電阻定律是本節(jié)課教學的難點。【教學方法】探究、實驗、講授、討論、練習【教學儀器】實物投影儀、電流表、電

5、壓表、滑動變阻器、學生電源、電鍵、導線若干、實驗所需合金導 線、白熾燈燈絲、固定電阻、酒精燈、小燈泡等【教學過程】板書：第六節(jié)導體的電阻比刮系數5000.113woo0.11350D0.2265m0A13錯的我們把公式變形得到比例系數RSL學生分組計算，請學生提供結果并分析：(已知I和S的大小)不同材料的不同，相同材料的幾乎相同。教師引導分析:教 師 引 導 分 析學 生 分 組 計教 師 引 導觀察公式，取S、L均等于1,發(fā)現 在數值上等于 R的數值。且R越大 越大，R越小 越小。電阻R是導體對電流的阻礙大小，那么 是反映材料導電性能。規(guī)律應用我們把這個比例系數教師板書：教師板書：就命名為導

6、體材料的電阻率四、電阻率S公式：R L1、物理意義：電阻率是反映材料導電性能的物理量。教師引導分析:2、標量：大小3、單位：歐米（Q五、應用1、思考與討論：（課本 P58頁）材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體，邊長不同如圖通過電流,學 生-思一考分析學 生 觀 察 分 析 交 流這樣的導體電阻有什么關系？你認為這種關系對電路元件的微型化有什么意 義?（學生分析：） 設導體邊長為I，厚度為h,則導體的電阻 R= p = p IS I - h材料確定，導體的電阻 R與其厚度成反比，與表面邊長無關。 引導學生分析：電子元件的微型化。電子元件微型化后的散熱問題。2、教材資料分析：觀察總結你能從課本

7、表2.6-1中看出哪些信息:學生觀察總結：（1）、不同材料的導體電阻率不同;（2）、純金屬的電阻率較??；（3）、合金的電阻率較大；教 師 演 示（4） 、表中各材料的電阻率都是在20C時的值，不同溫度可能不一樣。 教師引導分析：電阻率與溫度的關系演示實驗：將日光燈燈絲（額定功率為40 W）與小燈泡串聯，用電流表測電路電流，觀察用酒精燈加熱燈絲前后，電流表示數的變化情況。（也可用學 生 觀 察 分 析電壓表直接測燈絲兩端的電壓）學生總結：當溫度升高時，電壓表的示數變大，表明金屬燈絲的電阻增大, 通過公式可以得出：金屬的電阻率增大。教師提供不同溫度下幾種材料的電阻率：幾種材料在不同溫度下的電阻率o

8、x?100X?r銀1. 48X10-1. 6Xl0 a2. 07X10-*銅V 43X10 31+ 7X10 07X1Q L轄2. 67X10 32. 9X10-3 80x10 4. 65X10-5. 3X10 57. 10X10-*鐵0. 89X10 7K 0X1O-7V 44X107猛嗣金4. 4X1O-74” 4X1O 74. 4X10 7礫銅合金5. 0X1Q-7乩 OX10-75 0X10學 生 思 考 交 流學生分析：金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。3 、電阻率應用：學生思考：（1）制造輸電電纜和線繞電阻時，怎樣選擇材料的 電阻率？制造輸電電纜時應選用電阻率小的鋁或銅來做制造線繞

9、電阻時應選用電阻率大的合金來制作。（2）錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小，怎樣利用它們的這 種性質？利用它們的 這種性質，常用來制作標準電阻。教師：介紹電阻溫度計的主要構造、工作原理。如圖2.6-5所示。4、說一說：（課本P59頁）學生閱讀，引導學生用電阻定律分析：講話中主要體現的物理原理就是電阻定律的內容，使用再生銅或含雜質很多的銅，導體的電阻率增大，截面積縮小，使電阻增大，載流量不夠絕緣層 用再生塑料制作電線外皮，絕緣性能差，容易老化，安全性差三、課堂總結、點評學生總結:通過本節(jié)課的學習，主要學習了以下幾個問題:1、電阻定律導體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積 S成反比，

10、還跟導體 的材料有關。R= p學 生 總 結 交 流教 師 總 結2、電阻率大。阻,材料的電阻率隨溫度的變化而改變；電阻率p在數值上等于單位長度單位橫截面積導體的電 電阻率 p的單位為m。金屬材料的電阻率隨溫度的升高而變電阻率是反映材料導電性能的物理量本節(jié)課我們還學到了以下內容: 1實驗探究和理論探究是物理學研究的常用方法。2、控制變量法是研究多變量的常用方法。四、練習作業(yè)1.關于電阻和電阻率，下列說法中正確的是（）由R= U/I可知，電阻與電壓、電流都有關系由卩二：5可知，P 與R、S成正比，p與I成反比材料的電阻率都隨溫度的升高而增大對某一確定的導體，當溫度升高時，發(fā)現它的電阻增大，說明該

11、導體A.B.C.D.材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案：D（補充比較R=和R=p ；的區(qū)別與聯系）(R)2. 兩根完全相同的金屬裸導線，如果把一根導線對折起來當一條導線使用，把另一根均勻地拉伸到原來長度的2倍（R）使用，假如它們的密度和電阻率不發(fā)生變化，則第一條電阻 R與第二條電阻Fb的比值為（）A. 1: 4B. 1 : 8D. 1 : 32C. 1: 16答案：C （電阻定律的應用）3、在相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線， 電阻共為800 Q,如果在 A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數為 10 V，電流表的示數為40 mA，求發(fā)生短路處距 A處有多遠？如下圖所示.答案：

12、x=12.5 km （歐姆定律與電阻定律的應用）4、 一只“ 220V 100W的燈泡工作時電阻為484 Q,拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時的電阻，下列說法中正確的是（）A.小于484 QB.大于484 QC.等于484 QD.無法確定答案：A正確（電阻率的應用）5、 如圖所示，P是一個表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L ,直徑為D，鍍膜的厚度為d。管兩端有導電金屬箍 M N?，F把它接入電路中， 測得它兩端電壓為 U ,通過它的電流為I。則金屬膜的電阻為 ,鍍P IL（電阻定律的應用）膜材料的電阻率p -答案:【板書設計】第六節(jié)導體的電阻一、實驗探究（控制變量法）導體的電阻R與I、S和材料的關系1、材料、S 一定，R與I的關系2、材料、I 一定，R與S的關系3、I、S 一定，R與材料的關系二、理論探究（論證）RnRj