《探究決定导线电阻的因素》教学设计.doc

《探究决定导线电阻的因素》教学设计 五华县横陂中学 陈象元 【设计思想】 在课堂教学实验中培养学生科学探究的精神，让学生独立思考，经历探究的过程重视运用数学知识分析实验数据，得出物理规律,培养学生应用数学知识解决物理问题能力。 本节课的内容是探究决定导线电阻的因素，是高中物理电学部分的核心内容之一。学生在初中就已经学习过电阻，知道电阻的作用以及定性了解过影响电阻的因素。高中阶段的物理注重定量的计算，本节内容是在初中所学电路知识的基础上，通过对决定导线电阻的因素进行定量的实验探究活动，总结出物理规律——电阻定律，是这一章的基本规律之一 ，它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系，是后面串联、并联电路学习的基础知识。学生的兴趣：电阻在生活中随处可见，生活中处处有物理知识，学生对与生活贴近的知识比较感兴趣，乐于探索未知的领域，有着急于学习探究的心理与欲望，具有更强的操作能力。 学生的知识基础：学生在初中定性地学习过决定导线电阻的因素，知道各个因素对电阻大小的定量影响；有一定的电路基础知识，此外还学习了一定的探究方法，例如比较法、控制变量法。 学生的认识特点：学生对决定电阻大小因素的认识还是停留在初中的定性学习层次中，对定量的研究还比较缺乏，有待在定性认识的基础上开展定量的研究。由此得出本节的教学重难点是从实验结论中抽象出数学公式，得出电阻定律和对电阻率物理意义的理解。（一） 1、知道什么是电阻，了解电阻器在电路中的作用。 2、理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。 3、了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系。 4、了解超导体及其发展前景。 （二） 1、猜测导体的电阻跟哪些因素有关，了解猜想与假设是一种常用的物理学研究方法。 2、经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的要素。 3、通过决定导线电阻因素的实验，学习使用变量控制法。 （三） 1、经历猜想、实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和求知欲。 2、通过探究性物理学习活动，使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 3、了解超导体，使学生关注高新科技领域的发展，保持对物理学及其科技应用的学习热情。 【重点难点】 教学重点 1、电阻定律的理解和应用； 电阻率概念及其物理意义 3、学会运用变量控制法进行实验探究 教学难点 1、实验中规范使用仪器； 2、培养实验数据分析能力； 3、了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系电流表、电压表、 学生电源、滑动变阻器、电键、、导线若干（各种规格）多媒体课件等（一） 提问——为什么灯泡的电阻丝会有粗细之别？——电阻不同多媒体各种各样的电阻（二）①材料、截面积相同，探究电阻与长度的关系。 ②材料、长度相同，探究电阻与截面积的关系。 ③长度、截面积相同，探究电阻与材料的关系 。 （3）让学生设计电路并展示学生的电路图 （4）介绍实验操作的注意事项 a、电源电压：3V。 b、电压表量程选择（0－3V)，注意正负接线柱 。 c、注意滑动变阻器滑片初始位置。 d、检查无误后方可接通电源。 e、每测完一组数,立即断开开关,稍等片刻,再测下一组,共测三组。 3、进行实验和分析论证 让学生按自己的实验方案，完成教材中数据记录及分析。 4、评估与交流 首先，让个别学生简要汇报实验结果以及概括结论。教师对各组实验结果的差异进行分析：系统误差和人为误差。 然后，归纳电阻定律：实验表明， ①同种材料，横截面积S一定，电阻R随长度L成正比。 （1） ②同种材料，长度L一定，电阻R随横截面积S成反比。 （2） ③横截面积S和长度L相同时，不同材料电阻关系不相等。 定理推理：同种材料，当S、L都改变时，又怎样决定R呢？引导学生思考。 ，其中k物理学中叫电阻率，用ρ表示。对于同种材料，ρ相同，对于不同材料，ρ不同，说明了ρ由材料决定。投影结论： 公式： ，为比例常量，反映材料对导体电阻的影响。 最后，提问学生：温度对电阻有影响吗？由教师演示对照实验，来证明金属导体的电阻随温度的升高而增大（实质是电阻率受影响）。 因此，我们觉得有必要对比例常量ρ进一步地探讨。 （三）电阻率 1、比例常量ρ是反映了材料特性的物理量，叫电阻率。 2、物理意义：反映了材料导电性能好坏的物理量，数值上等于用该材料制成长度1m，横截面积1m2的导体的电阻。 3、单位：在国际单位制中单位为欧·米，即Ω·m 4、几种导体材料在不同温度下的电阻率 ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃ 银 1．48×10－8 1．6×10－8 2．07×10－8 铜 1．43×10－8 1．7×10－8 2．07×10－8 铝 2．67×10－8 2．9×10－8 3．80×10－8 钨 4．85×10－8 5．3×1