2019-2020年高中物理《電阻定律》教案12 新人教版選修3-1.doc
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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.doc
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:對于電阻定律學生初中時已有所了解,但只知道定性結(jié)論,本節(jié)的教學要求是:(l)理解電阻率的概念,能認識并區(qū)分電阻與電阻率的物理意義。(2)掌握電阻定律,并能用它來進行有關(guān)計算,所以,電阻定律的定量關(guān)系是本章教學的重點。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識。所以,實驗研究導體電阻與導體材料、長度關(guān)系便成了本節(jié)的教學難點。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。我們知道導體的電阻與導體的材料、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,這一點應該讓學生深刻體會??傊?,本節(jié)教學要突出實驗,采用實驗探究法和理論探究法相結(jié)合的教學方法,讓學生參與提出問題、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發(fā)展中的作用。根據(jù)上述思考和分析,設(shè)計如下教學程序。一、 新課引入:讓學生看新聞報道: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。消息引用檢驗負責人的話:“十幾個不合格產(chǎn)品中,大部分存在導體電阻不合格問題,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、 決定導體電阻的因素到底有哪些呢?4、 導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)問激起學生的好奇心和求知欲,將學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:我們要來研究導體電阻與這些因素的定量關(guān)系,應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體電阻與長度的關(guān)系。提問:研究導體電阻與長度的關(guān)系的前提條件是什么?(控制導體的材料和橫截面積相同。)方案設(shè)計:給學生提供一根同種材料制成的粗細均勻的電阻絲,請學生設(shè)計實驗方案,畫出電路圖,并設(shè)計采集數(shù)據(jù)的表格。交流學生的實驗方案:實物投影學生設(shè)計的電路圖、表格并進行分析。)讓學生自己設(shè)計方案可以充分發(fā)揮學生的想象力,調(diào)動學生的主觀能動性,使學生真正成為課堂的主體。VA位置L/4L/23L/4L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處做好標記。開始實驗:先讓學生自己操作,老師巡視。在學生操作一定時間后,老師幫助學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;解決好學生在具體操作中碰到的問題后讓學生繼續(xù)實驗。 沒有選擇先講實驗注意事項再讓學生操作,而是先讓學生操作在糾正學生實際操作中的問題,一來可以更有針對性,二來給了學生一個失敗體驗,有利于形成學生良好的實驗意識。數(shù)據(jù)處理:實物投影學生數(shù)據(jù),(同時糾正學生讀數(shù)時可能的錯誤如:有效數(shù)字問題)對結(jié)果進行分析得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),在橫截面積和材料一定時導體電阻和長度成正比。實驗評估:1、簡化方案提醒學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)果進行論證:一條長度為 L、電阻為R的導體,我們可以把它看成是由n段長度同為L1、電阻同為R1導體串聯(lián)而成的,這n段導體的材料、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體電阻與橫截面積的關(guān)系嗎? 請學生運用電阻并聯(lián)的有關(guān)知識自行證明在長度、橫截面積相同的條件下,導體的電阻與橫截面積成反比。綜上得出RL/s 寫成等式是R=L/s 。提問:這個比例系數(shù)有多大呢?按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)能進行計算嗎?怎樣知道S和L呢?讓學生進行計算,從中收集部分數(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?說明是與材料有關(guān)的物理量,我們把它叫做電阻率。當L、S相同時越大則電阻越大,表征了材料的導電性質(zhì)。在給學生提供的電阻絲中有兩種材料,分別發(fā)給兩大組同學,但學生并不知情,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!這樣可以增強學生的成就感,達成課堂教學中的情感目標?;氐奖竟?jié)課開始時看到的報道,提問為什么有雜質(zhì)就影響導線的電阻?怎樣影響了導線的電阻?提醒學生閱讀P60表格。讓學生總結(jié)出純金屬的電阻比較小,可以制作導線。合金的電阻比較大,所以有雜質(zhì)就使導線的電阻變大。這樣就前后呼應,讓學生對這則報道有了更深的認識。提問:請同學們看看這個表格的標題,為什么要標明具體的溫度呢?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體電阻R與它的橫截面積s成反比;又通過計算分析認識了電阻率。最后我們總結(jié)得到了電阻與這些量的定量關(guān)系:R=L/s。這就是電阻定律。四、鞏固練習:略。