《4.1 电阻定律》教学设计

《4.1电阻定律》教学设计【教学目标】第四单元第1节。【教学目标】1.理解电阻定律；知道金属导体的电阻与长度、横截面积的关系，知道改变导体电阻的方法，了解超导现象及其应用。2.通过实验探究总结出电阻定律，体会物理实验探究中的控制变量方法。3.通过实验与观察、思考与讨论，使学生感到物理知识就在身边，物理知识就在生活中，学习物理是有趣的，学习物理是有用的。【教学重点】电阻定律。【教学难点】运用控制变量法探究电阻定律。【教具准备】电阻丝、电池组、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等。【教学过程】◆创设情境──引出课题1．复习回顾初中所学电阻有关知识（1）什么是电阻？任何导体都有阻碍电流通过的特性，这种特性叫导体的电阻。就像任何物体都具有惯性一样，任何导体都有电阻。（2）为什么任何导体都具有电阻？导体中有可以自由移动的自由电荷，也有不能自由移动的晶格点阵，它们对自由电荷的移动将产生阻碍作用，当自由电荷定向移动时，就形成了对电流的阻碍。（3）导体电阻的大小与哪些因素有关系？有什么关系？导体的电阻大小与组成导体的材料、长度、截面积有关系。对于某种材料组成的导体来说，导体越长电阻越大，截面积越大，电阻越小。导体的电阻大小还与温度有关系，一般导体的电阻随温度的升高而增加。2．提出问题：导体的电阻大小与导体的材料、长度、截面积之间有什么样的数量关系？本节课我们探究导体的电阻大小与材料、长度、截面积的定量关系。◆合作探究──新课学习一、电阻定律1．实验探究──研究电阻与长度、截面积的关系：教材第92页“实验与观察”。（1）探究电阻与长度的关系：取粗细均匀，长度不同的镍铜合金丝接入电路，测出接入的长度，闭合开关，读出电流表、电压表的示数，计算出与不同长度对应的电阻。引导学生分析数据，得出结论──导体的电阻与长度成正比。（2）探究电阻与截面积的关系：取长度相同，截面积（已知）不同的锰铜合金丝，接入电路，闭合开关，读出电流表、电压表的示数，计算出与不同截面积相对应的电阻。引导学生分析数据得出结论──导体的电阻与截面积成反比。（3）综合分析上述实验结论，得出电阻定律。2．电阻定律（1）内容：导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的截面积S成反比。用公式表示就是：。式中的比例系数ρ与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，叫做材料的电阻率。3．对导体的电阻率的讨论（1）意义：反映材料的导电性能。在量值上等于某种材料制成的截面积1m2，长度为1m的导体的电阻，电阻率越大，材料的导电性能越差。（2）单位：Ω·m（欧·米）（3）与温度的关系：一般材料的电阻率随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。◆案例探究──巩固所学1．例

一段均匀金属丝的电阻是Ro，先将其截成长度相等的4段，然后并接在一起。并接后的电阻是多少？解析：并接后电阻率不变，长度变成了原来的四分之一，截面积变成了原来的四倍，由公式可知，并接后的电阻是原来的十六分之一，即。2．组织学生讨论教材第92页“情境与问题”中的例子（1）组织学生讨论。（2）交流评价：导体是用来连接各元件，作用是导通电流，它的电阻越小越好，一般选用电阻率较小的材料制造，所以选用铝或铜制作。电炉是把电能转化成热力学能的元件，根据焦耳定律可知，其电阻越大发热效果越好，故选用电阻率较大的合金制作。电阻器有各种规格的电阻值，制作一定电阻值的电阻器，选用电阻率较大的材料，电阻丝可以短一些，好绕制，是选用电阻率较大的合金丝制作。二、敏感电阻1．热敏电阻一些材料的电阻率随温度的变化比较灵敏，温度的微小变化将引起电阻的明显变化。用这种材料制成的电阻称为热敏电阻，常用它作为温度传感器的敏感元件，将温度的变化转变成电路中电流的变化，进行温度测量或利用温度进行自动控制。2．光敏电阻：一些材料的电阻率随光照强度的变化而灵敏变化，光照强度的变化将引起电阻的明显变化，用这种材料制成的电阻或元件可用来测量光强度或作为光控元件。3．磁敏电阻：一些材料的电阻率随光磁场强弱的变化而灵敏变化，磁场的变化将引起电阻的明显变化，用这种材料制成的电阻或元件可用来测量磁场强度或作为磁控元件。此外还有一些材料的电阻率随掺入杂质、湿度等的变化而灵敏变化。三、超导现象1．学生阅读教材“超导现象”部分。2．思考讨论以下问题：（1）什么是超导现象？（2）什么是超导转变温度？（3）研究超导现象有什么意义？◆归纳小结──巩固所学1．课堂练习，讨论问题：教材第95页“