11.2導(dǎo)體的電阻“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)納雍六中課題人教版高中物理·必修·第三冊(cè)第十一章電流及其應(yīng)用第2節(jié)導(dǎo)體的電阻課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：1.知道導(dǎo)體的電阻，了解影響電阻的因素；知道電阻率，了解電阻率的特點(diǎn)。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度和橫截面積的定量關(guān)系。教材分析：本節(jié)教材內(nèi)容以探究決定電阻的因素為載體，既要研究電阻與其影響因素的定量關(guān)系，更重要的是突出探究過(guò)程，因此，要求教師既要讓學(xué)生有充分體驗(yàn)探究過(guò)程的時(shí)間，又要考慮讓學(xué)生掌握必要的知識(shí)與方法。教學(xué)中可以采取實(shí)驗(yàn)探究重方法，理論探究重思維的策略，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響導(dǎo)體電阻的因素，再進(jìn)一步通過(guò)邏輯的推理得到電阻定律，讓學(xué)生體驗(yàn)邏輯思維的力量。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：學(xué)生已經(jīng)在初中學(xué)習(xí)了電阻的概念，對(duì)電阻概念熟悉。能力基礎(chǔ)：學(xué)生學(xué)習(xí)了很多用比值定義法定義的物理量，這有助于學(xué)生理解電阻的定義?？刂谱兞糠ㄊ且环N重要的科學(xué)研究方法，在研究電阻與長(zhǎng)度、導(dǎo)體橫截面積和材料因素時(shí)需要用到該方法。思維能力：學(xué)生雖能把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思想，但具體實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力發(fā)展不足，要注意引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，比較實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。核心素養(yǎng)物理觀念：讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究與邏輯思維相結(jié)合的物理觀念，體驗(yàn)邏輯思維的力量。科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生控制變量，利用實(shí)驗(yàn)抽象概括出物理規(guī)律的能力?？茖W(xué)探究：用控制變量法，探究導(dǎo)體電阻的決定因素?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)電阻溫度計(jì)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的思維品質(zhì)。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件導(dǎo)學(xué)案活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)1.經(jīng)歷決定導(dǎo)體電阻的因素的探究過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)用控制變量研究物理問(wèn)題的思維方法。體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理都是重要的科學(xué)研究方法。2.深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)，了解導(dǎo)體的電阻規(guī)律，能用電阻的計(jì)算公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.理解電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評(píng)價(jià)得失情況?；顒?dòng)二：?jiǎn)栴}導(dǎo)入我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體電阻的大小決定導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料。出示圖片：電線同種材料制成的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越短，橫截面積越大，電阻越小。如圖，為了減小輸電線上電能的損耗，人們盡量把輸電線做得()一點(diǎn)。答案:粗那么，它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢？1、PPT展示問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考。2、板書(shū)：11.2導(dǎo)體的電阻思考問(wèn)題并嘗試回答問(wèn)題。評(píng)價(jià)學(xué)生回答情況。評(píng)價(jià)學(xué)生是否有對(duì)新課題的求知欲望。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：電阻電阻1.電阻（1）定義：在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。（2）公式：（3）在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小，在同一個(gè)U-I圖像中斜率越大電阻越大。1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)概念的學(xué)案填空。2、思考討論:如圖所示為金屬導(dǎo)體A、B兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化情況的U-I圖像，從圖中你獲得哪些信息？①同一個(gè)金屬導(dǎo)體的U-I圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線；②同一個(gè)導(dǎo)體，電壓跟電流之比都是一個(gè)常量；③圖像的傾斜程度不同，表明不同導(dǎo)體的R值不同。1、閱讀課本并回答問(wèn)題。2、觀察PPT展示的圖片資料。1、對(duì)學(xué)生的閱讀情況和回答問(wèn)題的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。2、對(duì)學(xué)生思考問(wèn)題和回答問(wèn)題的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)?；顒?dòng)二：影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)：研究影響導(dǎo)體電阻的因素1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄侩娮枧c導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的定量關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測(cè)量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長(zhǎng)度、橫截面積和材料這三個(gè)因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。3.實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)關(guān)、電源、電壓表（或多用電表）、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲。4.實(shí)驗(yàn)電路影響導(dǎo)體電阻的因素如圖，b與a長(zhǎng)度不同；c與a，橫截面積不同；d與a，材料不同；在長(zhǎng)度、橫截面積和材料三個(gè)因素中，b、c、d跟a相比，分別只有一個(gè)因素不同。5.研究方法采用控制變量法。（1）導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系b與a，長(zhǎng)度不同，橫截面積、材料相同。比較a、b的電阻之比與它們的長(zhǎng)度之比。（2）導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系c與a，橫截面積不同，長(zhǎng)度、材料相同。比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比。（3）導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系d與a，材料不同，長(zhǎng)度、橫截面積相同。比較a、d的電阻是否相等。6.實(shí)驗(yàn)步驟（1）按照電路圖連接電路，把直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲串聯(lián)到電路中。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，測(cè)出直徑為0.35mm，長(zhǎng)度為20mm和10mm的鎳鉻絲的電壓值；再測(cè)出直徑為0.35mm，長(zhǎng)度為20mm鐵鉻絲的電壓值和直徑為0.25mm，長(zhǎng)度為20mm，的鎳鉻絲的電壓值。（3）改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，重復(fù)上面的步驟，并把測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表中。7.數(shù)據(jù)處理根據(jù)表格內(nèi)的數(shù)據(jù)請(qǐng)你計(jì)算長(zhǎng)度之比、面積之比與電壓之比的關(guān)系，并說(shuō)出你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？由表中數(shù)據(jù)可知：①a、b導(dǎo)體的長(zhǎng)度之比為2:1，電壓之比為1.94:1。②a、c導(dǎo)體的面積之比為1.96:1，電壓之比為1:1.93。③a、c導(dǎo)體材料不同，電阻也不同。即：在誤差允許范圍內(nèi)：La：Lb=Ua：Ub=Ra：RbSa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb8.實(shí)驗(yàn)結(jié)論由上述數(shù)據(jù)可得，在誤差允許范圍內(nèi)，導(dǎo)體電阻大小與長(zhǎng)度成正比，與面積成反比，并與導(dǎo)體的材料有關(guān)。1、教師為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)，并播放實(shí)驗(yàn)視頻；2、讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作出解釋。3、對(duì)學(xué)生的解釋作出必要的引導(dǎo)和更正。1、學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、電路并說(shuō)出實(shí)驗(yàn)步驟，最后進(jìn)行操作；2、學(xué)生觀看視頻影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)視頻并記錄數(shù)據(jù)；3、學(xué)觀察數(shù)據(jù)并計(jì)算找出規(guī)律。評(píng)價(jià)學(xué)生觀察和表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋?；顒?dòng)三：導(dǎo)體的電阻率導(dǎo)體的電阻率1.電阻定律：（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)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。（2）表達(dá)式：2.電阻率（1）ρ是個(gè)與材料本身有關(guān)的物理量，它直接反映了材料導(dǎo)電性的好壞，我們把它叫做材料的電阻率。在長(zhǎng)度、橫截面積一定的條件下，ρ越大，導(dǎo)體的電阻越大。（2）表達(dá)式：（3）單位：歐·米（Ω·m)（4）物理意義：反映材料導(dǎo)電性能的物理量，ρ越大，導(dǎo)電性能越差。3.幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻率。你能從表中看出哪些信息？（1）純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。電阻率小用作導(dǎo)電材料，電阻率大的用作絕緣材料。（2）不同材料的導(dǎo)體電阻率不同。思考討論：表格在列出幾種材料的電阻率時(shí)，標(biāo)注了溫度是20oC，這可能說(shuō)明了什么？標(biāo)題有20℃的限制，這可能說(shuō)明了各種材料的電阻率都隨溫度而變化。演示實(shí)驗(yàn)：電阻率與溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材：燈泡的燈絲、小燈泡、酒精燈、兩節(jié)干電池、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)出示圖片：電阻率與溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)過(guò)程：如圖，將燈泡的燈絲與小燈泡串聯(lián)接入電路，使小燈泡發(fā)光。用酒精燈給燈絲加熱。通過(guò)上面的演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)出你觀察到的現(xiàn)象，這說(shuō)明了什么問(wèn)題？現(xiàn)象：用酒精燈給燈絲加熱，燈絲的溫度升高，觀察到此時(shí)小燈泡變暗。這說(shuō)明溫度升高，電路中電阻變大，根據(jù)可知燈絲的溫度升高電阻率變大了即：金屬的電阻隨溫度的升高而增大，或金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。4.電阻率大小不同，與溫度的關(guān)系也不同，所以用途也不同。（1）導(dǎo)線有些金屬材料（如純金屬）電阻率較小，可以用來(lái)制作導(dǎo)線。（2）電阻絲有些金屬材料（如合金材料）電阻率較大，可以用來(lái)制作電阻絲等。（3）還有一些合金材料電阻率隨溫度變化很小，可用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。5.超導(dǎo)現(xiàn)象、超導(dǎo)體和轉(zhuǎn)變溫度當(dāng)溫度降低時(shí)，導(dǎo)體的電阻率將會(huì)減小。出示圖片：錳銅合金和鎳銅合金例如：錳銅合金和鎳銅合金制作的標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻率幾乎不受溫度變化的影響。（4）電阻溫度計(jì)電阻率隨溫度變化較大的材料，可以用來(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，電路里的電流就越小，可以用電流表的示數(shù)來(lái)表示相應(yīng)的溫度。①工作原理：電阻溫度計(jì)是利用金屬的電阻隨溫度變化而制成的。②主要構(gòu)造：指示儀表、連接導(dǎo)線、熱電阻（鉑）。精密的電阻溫度計(jì)是用鉑做的。已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道溫度。5.超導(dǎo)現(xiàn)象、超導(dǎo)體和轉(zhuǎn)變溫度（1）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度特別低時(shí)電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。（2）能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。1987年，華裔美國(guó)籍科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國(guó)科學(xué)家趙忠賢相繼研制出釔—鋇—銅—氧系材料，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度提高到90K（－183.15℃）（3）轉(zhuǎn)變溫度：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度．引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本回答電阻定律的內(nèi)容。播放演示實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生觀察電阻率與溫度的關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文了解電阻溫度計(jì)。1、閱讀課本并回答問(wèn)題。2、觀察電阻率與溫度的關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。對(duì)學(xué)生閱讀課本的情況和回答問(wèn)題的情況做出評(píng)價(jià)。2、評(píng)價(jià)學(xué)生觀察和表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。3、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋?；顒?dòng)四：拓展學(xué)習(xí)伏安特性曲線在實(shí)際應(yīng)用中，常用橫坐標(biāo)表示電壓U，縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫(huà)出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線對(duì)于金屬導(dǎo)體，在溫度沒(méi)有顯著變化時(shí)，電阻幾乎是不變的，它的伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，也就是電流I與電壓U成正比。具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫作線性元件。實(shí)驗(yàn)表明，除金屬外，歐姆定律對(duì)電解質(zhì)溶液也適用，但對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用。在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學(xué)元件叫作非線性元件。某晶體二極管的伏安特性曲線1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)內(nèi)容。1、閱讀課本并回答問(wèn)題。1、對(duì)學(xué)生的閱讀情況和回答問(wèn)題的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。環(huán)節(jié)三：例題講解1.一根銅導(dǎo)線的電阻為R，要使連人電路中的導(dǎo)線電阻變小，可采用的措施是()A．對(duì)折這根導(dǎo)線后連人電路B．將導(dǎo)線拉長(zhǎng)后連入電路C．增大導(dǎo)線兩端的電壓或減小通過(guò)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度D．用長(zhǎng)度、橫截面積相同的鋁導(dǎo)線代替銅導(dǎo)線接入電路中答案:A2．關(guān)于金屬導(dǎo)體的電阻率，下列說(shuō)法中正確的是()A．電阻率與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度成反比B．電阻率與導(dǎo)體的電阻成正比，與導(dǎo)體兩端的電壓無(wú)關(guān)C．電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積無(wú)關(guān)D．在溫度不變的情況下，電阻率僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)答案：CD3.一根阻值為R的均勻電阻絲，長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其電阻值仍為R()A．當(dāng)L不變、S增大一倍時(shí)B．當(dāng)S不變、L增大一倍時(shí)C．當(dāng)L和S都縮為原來(lái)的1/2時(shí)D．當(dāng)L和橫截面的半徑都增大一倍時(shí)答案：C1、多媒體展示例題2、讓學(xué)生自己先思考并用草稿紙寫出解題過(guò)程，巡視學(xué)生練習(xí)情況，抽兩位同學(xué)到展示自己的答案。3、教師講解1、在草稿紙上完成展示的練習(xí)。2、認(rèn)真聽(tīng)老師講解練習(xí)。1、評(píng)價(jià)學(xué)生的練習(xí)情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生聽(tīng)講解練習(xí)的情況。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)1.電阻定律內(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)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān).2.比例常數(shù)ρ跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為導(dǎo)體的電阻率。3.電阻率的物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能。4.電阻率的單位是:Ω·m5.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的材料和溫度等因素有關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針對(duì)性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。小組討論，發(fā)言總結(jié)本節(jié)課得失1、評(píng)價(jià)學(xué)生的討論情況和發(fā)言情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的掌握情況環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計(jì)課后練習(xí)第1、2、3、4、5題指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，批改練習(xí)。按要求完成練習(xí)。從完成情況和書(shū)寫情況等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。環(huán)節(jié)六：主板書(shū)設(shè)計(jì)§11