高中物理《电阻定律》名师公开课教案设计.docVIP

课题 电阻定律 元济高级中学 徐建初 教学目标 （一）知识能l、深化对电阻的认识，掌握电阻定律及电阻率的物理意义了解电阻率与温度超导体及其应用 “实验-观察-思考-归纳”。 （二）1、通过方法研究实验操作等一系列探索过程，使学生掌握如获取知识，发展思维能力、通过我国对超导现象的研究介绍，激发学生爱国和奋发学习的精(出示灯泡)这是一只普通的白炽灯泡，上面标有＂２２０Ｖ,100W＂的字样,它表明什么意思?如何利用他们来计算灯丝的电阻? 生：额定电压及额定功率。Ｒ＝Ｕ额２／Ｐ鹅＝（２２０Ｖ）２／１００Ｗ＝４８４Ω 师：要测定灯丝的电阻通常情况下采用什么方法？ 生：伏安法。 ［演示］如图１，连接好实验线路，简单介绍电压表和电流表的量程及读数方法．闭合Ｋ，测出灯丝两端电压及通过的电流强度。 计算灯丝电阻：Ｒ＝Ｕ／Ｉ＝３Ｖ／０.０６２Ａ＝４８Ω 生：（惊奇，有些同学认为点错了小数点，经检查无误。）怎么回事？ ２.提出问题 师：要弄清楚这个问题，还得研究导体的电阻与哪些因素有关？是什么关系？通过初中的学习，我们已经知道导体的电阻与哪些因素有关呢？ 生：长度，横截面积，材料。 师：请同学们猜想一下，还可能与哪些因素有关？ 生：温度． 师：现在我们再进一步研究他们之间的定量关系。 （二）实验探索 １、研究方法 师：（出示电阻定律演示板，上面固定了五根导线，即提供材料。）材料情况列表所示（表一，幻灯投影）。怎样利用提供的材料研究几个相关因素对导体电阻的影响？ 生：先研究a与c，通过比较得出长度与电阻的关系；再研究b与c，通过比较得出横截面积与电阻的关系；最后研究c、b、e，通过比较得出材料对电阻的影响。 师：完全正确！这是物理学研究问题的方法，只有一个量发生变化时才能清楚地看出它对导体电阻的影响，即控制变量法。 表一 编号 材 料 长度/m 横截面积/m2 a 镍铬合金 0.5L S b 镍铬合金 L 2S c 镍铬合金 L S d 锰 铜 L S e 碳 钢 L S 2、实验研究 （1）根据伏安法测电阻的原理，画出电路图（图2，幻灯投影）。 演示先测定材料相同的一组（表二，幻灯投影），读数并记录。测定完毕，各组学生分别计算导线的电阻。引导学生分析与归纳：（在实验误差范围内先比较a、c，得出导体的电阻与其长度成正比；再比较b、c，得出导体的电阻与其横截面积成反比。这就是电阻定律。（板书：电阻定律文字表达式及数学表达式R∝L/S） 表二：材料相同 表二：材料不同 编号 电压/V 电流强度/A 电阻/ a 2.5 c 2.5 b 2.5 编号 电压/V 电流强度/A 电阻/ c 2.5 (不同) d 2.5 e 2.5 （2）如果导体的材料不同，他们的电阻又有什么不同呢？ 演示测定材料不同的一组（表三。幻灯投影），读数并记录。测定完毕，比较后指出电阻各不相同。 师：分析这一结果又说明什么问题？ 生：导体的长度及横截面积都相同，但电阻不同，说明对不同材料制成的导体，公式R∝L/S应有不同的比例常数。 师：我们把这一比例常数称为材料的电阻率，用ρ表示（同时改写电阻定律表达式为R=ρL/S）。 （三）电阻率的概念 1、明晰概念 （1）电阻率是材料的属性 师：对于一个导体，我们已经有了电阻这个物理量来描述它对电流的阻碍作用的大小，为什么还要引入电阻率这个新的物理量呢？ 如果我说：“铁块比木块重。”这句话对吗？为什么？ 生：错误。一块体积很小的铁块的质量完全可能小于一块体积很大的木块的质量，因为质量是物体的属性，而密度的物质的一种特性。 师：（类比）如果导体的材料不同，只要选用不同的长度和横截面积，完全可以得到相同电阻的导体，那为什么输电线的线蕊总是用金属而外层必须用橡胶？ 生：因为这两种材料的导电性能不同。 师：反映材料导电性能不同的物理量就是电阻率。电阻是一个具体导体的属性，而电阻率是一种材料的属性。 （2）（类比）阐明电阻率的物理意义。 （3）公式变形确定电阻率的单位。 2、电阻率随温度的变化 上课一开始有同学提到温度对电阻的影响，我们还未研究，下面就研究这个问题。 演示如图3（幻灯投影），连接实物图并用酒精灯对电阻丝加热。说明电阻丝R是用纯金属材料制成.。 师：观察对电阻丝加热，会引起小灯泡L的亮度有什么变化？透过现象看本质，分析变化的原因。 生：小灯泡变暗，说明电阻丝的温度升高，其阻值会明显增大。 师：导体的电阻增大，根据电阻定律说明金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一性质可以制成电阻温度计。（简单介绍电阻温度计，同时对课的引入作正面回答，前后呼应）。 上述电阻丝为纯金属制成，是否所有的金属电阻率随温度