最新人教版高中物理选修3-1第二章《导体的电阻》示范教案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/24 21:33:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

6 电阻定律 教学设计(一)

整体设计

教学分析

电阻定律是新课标物理选修3—1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是《恒定电流》这一章的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系。因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。

教学目标 1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。

2.深化对电阻的认识,了解电阻定律,能用电阻定律来进行有关计算。

3.理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系,通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。

教学重点难点

本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。难点是对电阻率的理解,在介绍电阻率时,可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识,明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验,使学生知道电阻率和温度有关。

教学方法与手段

在学生科学猜想的基础上,通过已知的研究方法——控制变量法的应用,讨论设计实验方案,自主进行实验操作、分析数据、探究规律,过程中教师积极引导和评价。通过电阻率的相关图表分析,锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力。

课前准备 教学媒体

“220 V 15 W”“220 V 200 W”灯泡各一只,日光灯丝一条,学生电源,酒精灯,电池组,滑动变阻器(20 Ω),演示电流表,电键,导线,多媒体课件,投影仪。

学生实验20组:电池组,一个电流表,一个电压表、2B铅笔4支(两支横截面积加倍的铅笔需提前固定)、HB铅笔一支、滑动变阻器一个(20 Ω)、一个电键、导线若干。

知识准备

闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点和性质,电阻定律,电阻率的物理意义等。 教学过程

导入新课 [事件1]

教学任务:创设情景,导入新课 师生活动:

U

通过学习欧姆定律,由I=得,只要改变导体两端的电压U或导体的电阻R,就可以

R改变电路中的电流,但导体的电阻却并不是由U、I这两个因素决定的。

【演示】将15 W和200 W的两盏灯泡并联接入电路,观察两灯泡的亮度。

同学们观察两灯泡的照片,说出两者的不同之处:功率不同,灯丝粗细不同(横截面积不同),两灯泡的电阻不同。

展示滑动变阻器图片:移动滑动变阻器的滑片,可以改变电阻。 展示几段材料不同的导线:电线常用铜而不用铁。

学生思考、讨论,可得:导体的电阻与材料、横截面积、长度有关。 点出课题:这节课我们就来探究导体的电阻和导体的长度、横截面积及材料之间的定量关系。

设计说明:展示图片、实例,让学生先通过情景感受导体电阻与哪些因素有关,诱发学生探索欲望。

推进新课 [事件2]

教学任务:设计探究实验 师生活动:

要研究导体电阻与长度、横截面积、材料间的关系,先要确定“控制变量法”为研究方法,学生思考,讨论。可得出:导体材料、横截面积相同情况下,研究电阻与导体长度关系;导体材料、长度相同情况下,研究电阻与横截面积的关系;导体长度、横截面积相同情况下,研究电阻与材料关系。

经过教师引导,学生按照所选择的器材设计实验方案大致有三种,如图:

方案一:伏安法 方案二:利用分压原理 方案三:利用分流原理 现以分压原理的实验方案二为例(此法实验操作较简洁,计算简单)。 [事件3]

教学任务:进行实验,探究导体的电阻和导体的长度、横截面积及材料之间的关系。 师生活动:

采用方案二进行实验探究,学生将实验电路原理图画在学案的对应位置,并根据电路图连接实物图。

在该过程中,教师要充分发挥学生的主体作用,让学生进行充分的讨论。教师只是加以引导。

连接好实物图后,进行分工合作,这样既节约了时间,又可以达到相同的实验结果。第一小组做探究1:电阻与长度的关系;第二小组做探究2:电阻与横截面积的关系;第三小组做探究3:电阻与材料的关系;把数据采集后填入表格,并完成表格后面的实验结论,然后进行实验。

实验操作:教师巡回指导

数据分析:

【数据记录表1】探究电阻与导体长度的关系

在导体横截面积、材料相同的情况下,导体的电阻与长度____________________。 引导学生分析数据:学生能够看出,长度加倍,导体两端的电压加倍,即电阻加倍。 【数据记录表2】探究电阻与导体横截面积的关系

在导体长度、材料相同的情况下,导体的电阻与横截面积________________________。 引导学生分析数据:学生能够看出,横截面积加倍,导体两端的电压减半,即电阻减半。 【数据记录表3】探究电阻与导体材料的关系

在导体长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻与材料________________________。 引导学生分析数据:学生能够看出,不同的材料,导体两端的电压不同,即电阻不同。 将三个组的探究结果进行整合,可以得到:导体的电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体的电阻与构成它的材料有关。

设计说明:课本中的设计图如下图,在实际操作中,将学生进行分工,分工合作每一组只完成一项,既节约了时间,又降低了学生实验操作中的难度,通过动手合作调动学生的学习主动性,培养他们的探究意识,激发学生学习的热情,体会探究的乐趣。

[事件4]

教学任务:用逻辑推理来探究导体的电阻与导体的长度、横截面积及材料之间的关系。 师生活动:

①理论探究电阻R与长度l的关系

n个电阻串联