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2019-2020年高中物理《電阻定律》教案12 新人教版選修3-1 設(shè)計思路： 對于電阻定律學(xué)生初中時已有所了解，但只知道定性結(jié)論，本節(jié)的教學(xué)要求是：（l）理解電阻率的概念，能認(rèn)識并區(qū)分電阻與電阻率的物理意義。（2）掌握電阻定律，并能用它來進(jìn)行有關(guān)計算，所以，電阻定律的定量關(guān)系是本章教學(xué)的重點。圍繞這一重點，我們采用了定量的實驗研究和理論研究相結(jié)合的辦法。實驗的成功與否直接影響著對電阻定律的認(rèn)識。所以，實驗研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長度關(guān)系便成了本節(jié)的教學(xué)難點。從研究方法上講，本節(jié)內(nèi)容是一個不可多得的典型教材。我們知道導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，怎樣研究一個物理量與多個物理量之間的關(guān)系呢？研究的方法是采用控制變量法，這一點應(yīng)該讓學(xué)生深刻體會?？傊竟?jié)教學(xué)要突出實驗，采用實驗探究法和理論探究法相結(jié)合的教學(xué)方法，讓學(xué)生參與提出問題、分析問題和解決問題的全過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。知道實驗探究法和理論探究法在物理學(xué)發(fā)展中的作用。根據(jù)上述思考和分析，設(shè)計如下教學(xué)程序。 一、 新課引入： 讓學(xué)生看新聞報道：中央電視臺xx年12月播放了北京技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量抽查的消息。消息引用檢驗負(fù)責(zé)人的話：“十幾個不合格產(chǎn)品中，大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅。再一個就是銅材質(zhì)量可能合格，但把截面積縮小，買2.5平方（毫米）的線，拿到手的線可能是1.5或1.5多一點的，載流量不夠。 提出三個問題： 1、 從這則新聞報道中大家能看到點什么？ 2、 致電阻不合格的原因是什么？ 3、 決定導(dǎo)體電阻的因素到底有哪些呢？ 4、 導(dǎo)體電阻與這些因素之間到底有哪些定量關(guān)系呢？ 從一則新聞報道著手，由生活走向物理，連續(xù)的設(shè)問激起學(xué)生的好奇心和求知欲，將學(xué)生的注意力迅速集中到本節(jié)課要探究的問題中來。 二、講授新課 提問：我們要來研究導(dǎo)體電阻與這些因素的定量關(guān)系，應(yīng)該采用什么樣的方法呢？ （控制變量法） 提出問題：下面就讓我們嘗試著一起來探究一下導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系。 提問：研究導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系的前提條件是什么？ （控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相同。） 方案設(shè)計：給學(xué)生提供一根同種材料制成的粗細(xì)均勻的電阻絲，請學(xué)生設(shè)計實驗方案，畫出電路圖，并設(shè)計采集數(shù)據(jù)的表格。 交流學(xué)生的實驗方案：實物投影學(xué)生設(shè)計的電路圖、表格并進(jìn)行分析。） 讓學(xué)生自己設(shè)計方案可以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生真正成為課堂的主體。 V A 位置 L/4 L/2 3L/4 L 電壓 電流 電阻 將電壓表的一端與電阻絲左端固定連接，另一端用鱷魚鉗接在電阻絲上不同的位置。隨著鱷魚鉗的移動，被測電阻的長度發(fā)生變化，電壓表的讀數(shù)將隨之改變，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)就可以算出電阻，從而探究出電阻與長度的關(guān)系。為了實驗的方便，在電阻絲L/4、L/2、3L/4、L處做好標(biāo)記。 開始實驗：先讓學(xué)生自己操作，老師巡視。在學(xué)生操作一定時間后，老師幫助學(xué)生解決操作中碰到的實際問題：1、鱷魚鉗的用途和連法；2、變阻器的連接方法；3、電池組的連接方法等；解決好學(xué)生在具體操作中碰到的問題后讓學(xué)生繼續(xù)實驗。 沒有選擇先講實驗注意事項再讓學(xué)生操作，而是先讓學(xué)生操作在糾正學(xué)生實際操作中的問題，一來可以更有針對性，二來給了學(xué)生一個失敗體驗，有利于形成學(xué)生良好的實驗意識。 數(shù)據(jù)處理：實物投影學(xué)生數(shù)據(jù)，（同時糾正學(xué)生讀數(shù)時可能的錯誤如：有效數(shù)字問題）對結(jié)果進(jìn)行分析得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，在橫截面積和材料一定時導(dǎo)體電阻和長度成正比。 實驗評估：1、簡化方案提醒學(xué)生注意表格中電流讀數(shù)有什么特點？（相等）電壓讀數(shù)和長度之間有什么關(guān)系？（正比）如果將電流表的讀數(shù)去掉，能得出這個結(jié)論嗎？（能）所以在實驗時可以將電流表去掉。從而使得實驗更加簡化。 2、對結(jié)果進(jìn)行論證：一條長度為 L、電阻為R的導(dǎo)體，我們可以把它看成是由n段長度同為L1、電阻同為R1導(dǎo)體串聯(lián)而成的，這n段導(dǎo)體的材料、橫截面積都相同。由L=n L1 和R=n R1 長度變?yōu)閚倍，電阻也變?yōu)閚倍。所以在橫截面積、材料相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與長度成正比。 提問：參照剛才的方法，你們能根據(jù)電阻并聯(lián)的有關(guān)知識通過邏輯推理來探究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系嗎？ 請學(xué)生運用電阻并聯(lián)的有關(guān)知識自行證明在長度、橫截面積相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比。 綜上得出R∝L/s 寫成等式是R=ρL/s 。 提問：這個比例系數(shù)有多大呢？按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)能進(jìn)行計算嗎？怎樣知道S和L呢？ 讓學(xué)生進(jìn)行計算，從中收集部分?jǐn)?shù)據(jù)。（兩種材料各選幾組） 分析數(shù)據(jù)：提問：為什么這三個數(shù)據(jù)比較接近，另三個數(shù)據(jù)也比較接近，而這兩組之間相差較大呢？ 說明ρ是與材料有關(guān)的物理量，我們把它叫做電阻率。當(dāng)L、S相同時ρ越大則電阻越大，ρ表征了材料的導(dǎo)電性質(zhì)。 在給學(xué)生提供的電阻絲中有兩種材料，分別發(fā)給兩大組同學(xué)，但學(xué)生并不知情，直到計算出的比例系數(shù)不一樣時通過相互交流才恍然大悟！這樣可以增強(qiáng)學(xué)生的成就感，達(dá)成課堂教學(xué)中的情感目標(biāo)。 回到本節(jié)課開始時看到的報道，提問為什么有雜質(zhì)就影響導(dǎo)線的電阻？怎樣影響了導(dǎo)線的電阻？提醒學(xué)生閱讀P60表格。讓學(xué)生總結(jié)出純金屬的電阻比較小，可以制作導(dǎo)線。合金的電阻比較大，所以有雜質(zhì)就使導(dǎo)線的電阻變大。 這樣就前后呼應(yīng)，讓學(xué)生對這則報道有了更深的認(rèn)識。 提問：請同學(xué)們看看這個表格的標(biāo)題，為什么要標(biāo)明具體的溫度呢？ 說明電阻率和溫度有關(guān)。 三、 課堂小結(jié)：今天我們運用控制變量法，通過實驗探究了導(dǎo)體電阻R與它的長度L成正比，用理論探究的方法探究了導(dǎo)體電阻R與它的橫截面積s成反比；又通過計算分析認(rèn)識了電阻率。最后我們總結(jié)得到了電阻與這些量的定量關(guān)系：R=ρL/s。這就是電阻定律。 四、鞏固練習(xí)：略。