人教新课标1导体的电阻教学设计

导体的电阻（一课时）【课本章节】：普通高中物理课程标准实验教科书----人民教育出版社物理选修3-1第二章第六节【学习任务分析】：本节课容量大，既要研究电阻与其影响因素的定量关系，更重要的是突出探究过程。因此，教师既要让学生有充分体验探究过程的时间，又要考虑让学生掌握必要的知识与方法。教学中采用实验探究重方法，理论探究重思维的策略，对实验探究与理论探究加以选择与整合。【学生特征分析】：学生在初中已经学过电阻R与长度L、横截面积S和材料间的定性关系，又承接了前节欧姆定律的知识，同时也应掌握了控制变量法，这些都为电阻定律的学习打下了很好的基础。因此，首先设置问题情境，引导学生猜想影响电阻的可能因素；然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案；最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点；通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点；通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法，充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。【教学目标】：（一）知识与技能

1．理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。

2．了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。（二）过程与方法

1．经历决定导体电阻因素的实验探究过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。

2．通过对决定导体电阻因素的理论分析，体会实验探究和逻辑推理两种研究方法有机结合。

3．通过对实验数据的分析，提高科学分析、提炼实验结果的能力。

4．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常识。（三）情感态度与价值观

1．经历实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。

2．经历实验探究与理论推导两个过程，领略科学研究的双重性。

3．通过介绍电阻率跟温度变化有关，体验物理学与现代科学技术的联系。【教学重点与难点】：

1．教学重点：电阻定律的内容及其应用。

2．教学难点：电阻率的概念及其物理意义。

【教学方法】：本节课我将采用“导、探”式教学方法。“导”：即教师通过设置情境和问题，引导学生提出探究方案，发挥主导作用；“探”：即学生自主探究。【教学设计说明】：1．体现以学生为主体，教学过程活动化的观念。本节内容处在物理知识的探索阶段，在教学过程中针对高一学生，从激发学习兴趣出发，在整个教学活动中，采用以小组合作的探究实验，通过观察、讨论、发表见解，既体验成功，也增强了学生合作、互助的能力，还可弥补班额较大时对弱势学生关注的不足。同时结合多媒体教学手段，让全体学生积极参与，多动脑、动手、动眼、动口，突出学生的主体性，教师的主导性。使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。2．教学中渗透科学思想和方法教育，还注重能力的培养。创设问题情景，引导学生回顾电阻与哪些因素有关及它们之间的定性关系，引发学生探究它们之间定量关系的愿望；共同探讨研究方案，改进方案，同时在动手之前进行理论探究，预测实验探究的结果；通过学生分组实验、互相交流、分享、分析实验结果，从中确定电阻与其决定因素间的定量关系；通过阅读展示，介绍不同材料的电阻率，结合现代科技谈电阻定律的具体应用，如集成电路的设计理念，超导现象等。3．采用“情境—活动”课堂教学模式。把教学活动的重点放在指导学生主动获取知识上。利用学生生活经验创设的情境，引导学生参与积极思维、主动探索、动手实验等一系列活动来获得新知。同时应用媒体画面展现生活实例来培养学生应用物理知识解释生活现象的能力，从而突破教学难点。这样既增长知识，又培养能力，也激发学生学习物理的浓厚兴趣【多媒体手段的应用】：利用多媒体手段自制课件，为学生提供生动丰富的信息资料。本节课运用课件教学既可增加课堂容量，增强直观性，又有利于提高课堂教学效率。【教学设备和用具】：日光灯灯丝、酒精灯和电池组、电键、导线。【学生自备器材】：

电阻定律示相关器材【教学流程】：

说明：

情景1：观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器。

活动1：探究R与l、S之间的定量关系时，选用的实验方案。

活动2：学生分组完成探究R与l、S之间的定量关系。

活动3：理论探究R与l、S之间的定量关系，对照上述实验结果。阶段小结：确定R与l、S之间的定量关系，写出表达式。

活动4：具体计算几种材料的电阻率。

情景2：课本中《思考与讨论》中对电路元件的微型化分析。

活动5：演示实验—灯丝电阻率与温度的关系。

活动6：讲解不同情况下电阻率与温度的变化关系

活动7：巩固练习（用电阻定律解释实际生活中的现象）

总结归纳：小结本节课（通过这节内容的研究得到的启发）【教学过程】：教师活动学生活动设计意图(一)引入新课（2分钟）“我手中有两个白炽灯泡，它们的有关参数已看不清，有哪个同学能想个办法帮我判断一下哪个发光强一些？提问：你是如何判断的？导体的电阻R由哪些因素决定呢?这节课我们一起来学习“第二章第六节电阻定律”

学生跃跃欲试，讨论得出灯丝横截面大的电阻小。点明思考方向，引出课题(二)新知探究（30分钟）问题1：给你电流表和电压表如何测其电阻？

问题2：导体的电阻跟U、I有关吗？与什么因素有关？（观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器）（如图1所示）

思考回答：（欧姆定律）思考回答：导体的电阻由自身的因素决定的，与长短、粗细、材料等有关。在学生已有知识经验和真实经历基础上创设情境，提出新问题，激发学生想象力,这样比较符合学生的认知心理特点。1、探究导体电阻与其影响因素的定量关系（1）探究方案一：实验研究问题3：决定导体的电阻有多个因素，物理上经常用什么方法来探究？请具体讲叙。（回顾研究牛顿第二定律：a与F、m之间的关系。）学生回答：控制变量法1.探究电阻R与L关系选用同种材料,S一定,2.探究电阻R与S关系选用同种材料,L一定,3.探究R与材料关系选用S、L一定，复习科学研究的方法——控制变量法问题4：各个物理量如何测量（L、S、R）？问题5:如何设计测量电阻的电路图，且如何处理数据。（投影电路图2所示）伏安法测电阻。对探究方案一进行点评，如何进一步优化实验方案？让学生阅读课本，比校课本提供方案，体会实验方法的不同。

a和b：长度l不同a和c：横截面积S不同a和d：材料不同问题6：根据你探究，说明R与L、S、材料关系学生回答：刻度尺、伏安法测电阻。学生由实验得出结论：导体的电阻R跟长度l成正比，跟横截面积S成反比，还跟材料有关.复习基本实验仪器的使用提示：这种实验方法不仅仅是方法优化的问题，其实是为了解决物理研究中当没办法测量出一些物理量的确切值，但可以研究得到它们的定量关系。（2）探究方法二：理论研究科学实验往是以理论为指导的，因此我们也可以利用已学知识进行理论推理，引导学生通过电阻的串并联电路的规律来讨论电阻与长度和横截面积的关系，并采用实验来探究导体电阻与材料的关系。如图所示，将n个长度为ι1，阻值为R1的相同电阻紧密串联在一起，此时总电阻为R，总长度为ι。根据串并联电路的性质，试从理论角度探究电阻和长度之间的关系。RR1，S1n个R1串联R，S电阻和横截面积的关系：一个电阻：电阻R，横截面积S两个相同电阻紧密并联：等效电阻R/2，横截面积2S三个相同电阻紧密并联：等效电阻R/3，横截面积3S……若有n个相同电阻紧密并联：等效电阻R/n，横截面积nS学生回顾所学电阻串并联知识学生回答：同种材料，横截面积、温度相同时，电阻和长度成正比；学生回答：同种材料，导体长度、温度相同时，电阻和横截面积成反比。通过设置情境引导学生建立物理模型，化解学生进行理论分析的难点，充分运用学生已有知识化解实验探究的难点。有效启发学生学生进行逻辑思维，并让学生明确，逻辑推理和实验探究一样，也是科学研究的方法之一，两者是相辅相成的。2、电阻定律（板书）①内容——在温度不变时，导线的电阻与它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。②表达式说明：——长度S——横截面积——比例系数3、电阻率——（板书）问题7：同种材料，当S、l都改变时，又怎样决定R呢？引导学生思考，，即，式中ρ为常数，请学生用学校提供的器材进进行实验，测出上述几种电阻中的ρ值，有何发现？（横截面积S事先由教师测得，直接给出）（得出上述材料电阻中的ρ值相同，与它的S、l无关，请学生猜想是否与材料有关），请学生再测另两种材料（铁与铜）电阻的ρ值。（按照前面的方案测量）

教师进行说明：R∝ρ，它反映材料导电性能好坏，请学生查看书中的表格，在物理学中把ρ叫电阻率，ρ由材料决定（说明日常生活中各种情况下选择材料的依据）

0（Ω·ｍ）20℃（Ω·100℃（Ω·银1．48×10-81．6×10-82．07×10-8铜1．43×10-81．7×10-82．07×10-8铝2．67×10-82．9×10-83．80×10-8钨4．85×10-85．3×10-87．10×10-8铁0．89×10-71．0×10-71．44×10-7锰铜4．4×10-74．4×10-74．4×10-7镍铜5．0×10-75．0×10-75．0×10-7（板书）①单位：欧·米②物理意义：反映材料导电性能好坏。在数值上它等于用该材料制成的1m长，横截面积为1m2③电阻率与温度关系由表格上面写着20℃，要学生明白这意味着这张表格的数据是在20℃时测得的，即电阻率与温度有关。[演示利用日光灯灯丝演示电阻随温度变化的实验，学生观察实验现象，该现象说明了什么？（回路中电阻的变化引起了电流的变化，从而改变了灯泡的亮度。而灯丝电阻的变化是由其电阻率变化引起的）请同学阅读课本P58-59，了解温度对电阻率的影响。教师在学生介绍完后评价、鼓励、用投影总结：（1）金属材料的电阻率随温度升高而增大。（2）材料的电阻率有的随温度改变而变化大，可以利用制成温度计（电阻温度计）（如图5所示），但也有些材料的电阻率几乎不随温度改变而变化，用来制成标准电阻。（3）温度降低，电阻率就会变小，那么当温度不断降低，电阻会变为零？向学生提出超导体，有兴趣的同学可以借阅课外相关资料。（介绍有些情况我们需要电阻率大的材料，有些情况需要电阻小的材料）[思考与讨论]:R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?学生分组实验，并思考、交流总结：对于同种材料，ρ相同；对于不同材料，ρ不同，现象：发现小灯泡先变暗后又慢慢变亮学生得出结论：材料的电阻率随温度变化而变化，电阻率反映的是导体导电性能的好坏，并能反映其与温度的关系。思考、讨论、交流（R1=R2）培养动手能力，对于知识有更好的体会，加深映像。系统掌握电阻与影响其因素的关系，培养学生用数学公式来表示物理规律的能力培养了学生阅读和观察的能力，即体现学生的主体地位，又调动了他们的积极性。理论联系实际4、比较与是电阻的式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式计算电阻。时电阻的式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积和长度共同决定。提供了一种测量R的方法：只要测出U、I就可求出R。提供了一种测导体ρ的方法：只要测出R、L和S就可以求出ρ。(三)巩固拓展（10分钟）【例题精讲】【例1】把一均匀导体切成四段并在一起，电阻是原来的多少倍？拉长四倍后是原来多少倍？解析：由电阻定律，切成四段体积不变，故S→4S，所以变为同理拉长四倍后，变为原来的16倍拓展：如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()A、4A B、2AC、A D、A【例2】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是

（

）A、导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B、由R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C、将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D、电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大【课堂反馈】【1】关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( )A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量【2】电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是()A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍(四)课堂小结（3分钟）1、知识总结：电阻定律：电阻率：物理意义：表示材料导电性能好坏的物理量数值：等于单位长度、单位横截面积导体的阻值单位：金属导体的电阻率随温度升高而增大2、方法总结：①科学研究的一般程序：理论探究→实验探究②实验方法：控制变量法、多次测量减小误差、数据处理（列表法、作图法）。③数学方法：用数学公式来表示物理规律（简单、明了）(五)布置作业1、P59问题与练习:2、42、自主学习3、课外探究：查阅课外资料，通过网站、报刊、杂志等媒介了解超导现象和超导体的应用!说明：通过拓展学生知识面，能够培养学生自学能力，自主获取知识及运用知识解决问题的能力。附：板书设计第六节导体的电阻一、实验探究：

1、探究目的：探究导体电阻与其决定因素的定量关系。

2、探究内容：电阻