2019-2020年高中物理電阻定律教案14 新人教版選修3-1一、教學(xué)目標(biāo)： 1、知識(shí)與技能（1）深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)，理解電阻定律，能用電阻定律來(lái)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（2）理解電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系。（3）通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作能力。2、過(guò)程與方法 （1）體驗(yàn)運(yùn)用控制變量研究物理問(wèn)題的思維方法。（2）通過(guò)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出問(wèn)題方法研究實(shí)驗(yàn)操作等一系列探究過(guò)程，使學(xué)生掌握如何去開(kāi)展研究、獲取知識(shí)，培養(yǎng)思維能力。（3）體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理是相輔相成的，都是重要的科學(xué)研究方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)成功的積極情感，進(jìn)一步理解認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐。（2）通過(guò)對(duì)不同材料電阻率的介紹，加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識(shí)。（3）體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量，也體驗(yàn)到物理學(xué)的簡(jiǎn)潔之美。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1、教學(xué)重點(diǎn)及教學(xué)策略重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和理論探究，引導(dǎo)學(xué)生得出電阻定律的表達(dá)式。教學(xué)策略：從學(xué)生設(shè)計(jì)定值電阻的角度出發(fā)，思考電阻與那些因素有關(guān)？引出探究課題。結(jié)合課件，設(shè)置小臺(tái)階，有目的地引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究R與L的關(guān)系。反思得到實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是串聯(lián)電路的特點(diǎn)，知識(shí)遷移、從并聯(lián)電路特點(diǎn)出發(fā)，理論探究R與S的關(guān)系，用數(shù)學(xué)方法整合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出電阻定律，并加以理解。2、教學(xué)難點(diǎn)及教學(xué)策略難點(diǎn)：立足農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。教學(xué)策略：從控制變量的基本實(shí)驗(yàn)思想出發(fā)，結(jié)合多媒體課件，師生、生生合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件出發(fā)，抓住R、I、U三者關(guān)系，再次利用控制變量法簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，既加深對(duì)控制變量法的理解，又為利用串聯(lián)電路特點(diǎn)理論探究R與L 的關(guān)系，打下了基礎(chǔ)。使后續(xù)理論探究過(guò)程顯得并不突兀。三、設(shè)計(jì)思路：本課教材以電阻定律為載體，提供了一套實(shí)驗(yàn)探究方案和一套理論探究方案，充分體現(xiàn)了探究式學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的地位和作用。本節(jié)內(nèi)容既要學(xué)習(xí)、理解電阻定律和電阻率，更要突出探究過(guò)程，容量是很大的。因此就要求教師在讓學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程的同時(shí)，還得保證教學(xué)效率。對(duì)于這樣一對(duì)矛盾，我采取了實(shí)驗(yàn)探究重方法，理論探究重思維，課堂教學(xué)重過(guò)程，結(jié)合課件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、分散難點(diǎn)的策略。在讓學(xué)生學(xué)習(xí)電阻定律基本知識(shí)的同時(shí)，感受實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量，體現(xiàn)物理教育在好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新、動(dòng)手操作、邏輯思維等方面的價(jià)值導(dǎo)向。本課總體設(shè)計(jì)思想是：從控制變量，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)出發(fā)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的思想方法。明確方法后，學(xué)生只動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究R與L的定量關(guān)系，不需去多重復(fù)。然后反思實(shí)驗(yàn)，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)邏輯推理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，進(jìn)而拓展到利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究得到R與S的關(guān)系，得出，總結(jié)出電阻定律的表達(dá)式。理解電阻率與材料和溫度的關(guān)系。在小結(jié)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行反饋練習(xí)。四、教學(xué)資源：1、實(shí)驗(yàn)儀器：電池組、電壓表（2只）、帶鱷魚(yú)夾的導(dǎo)線（4根）、裝有底座的電阻絲（50cm、1根）、導(dǎo)線若干、電鍵（1只）、米尺（1把）、（以上器材可以每2-4人一組）2、多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供課件播放、實(shí)物投影。相關(guān)的自制課件。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：教 師 活 動(dòng)學(xué) 生 活 動(dòng)點(diǎn) 評(píng)導(dǎo)入情景模塊課前創(chuàng)設(shè)： 在課間休息時(shí)，打出第1張PPT，創(chuàng)設(shè)一種研究的前置氛圍，也適當(dāng)暗示了本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為課堂教學(xué)作一個(gè)很好的鋪墊。（PPT展示的內(nèi)容如下：）“疑問(wèn)像電阻，是思考讓它導(dǎo)通電流，流光溢彩！”課堂導(dǎo)入：簡(jiǎn)單關(guān)注這句話的基礎(chǔ)上，打出第2張PPT，問(wèn)題引導(dǎo)：1、觀察這些電阻的圖片，你發(fā)現(xiàn)了些什么？2、讓你來(lái)設(shè)計(jì)這些電阻，你要考慮些什么因素？學(xué)生陳述的基礎(chǔ)上，引入探究的課題：本節(jié)課我們一起在初中的基礎(chǔ)之上，深入的“探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、和材料之間的定量關(guān)系”。適當(dāng)關(guān)注展示內(nèi)容，體會(huì)這句話的含義。讀圖，觀察各種形狀、阻值不一的電阻。主動(dòng)思考導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)。陳述思考的結(jié)果：R與L，S、材料及溫度有關(guān)。明確探究的課題。這句話語(yǔ)帶雙關(guān)，既為課堂教學(xué)創(chuàng)設(shè)前置氛圍、暗示了教學(xué)內(nèi)容，又體現(xiàn)了科學(xué)的人文價(jià)值。激發(fā)興趣、引出課題；提問(wèn)的方式體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。有效的回顧知識(shí)、提出研究課題。培養(yǎng)學(xué)生用準(zhǔn)確的語(yǔ)言表達(dá)自己的想法。實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)模塊實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)模塊引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)栴}引導(dǎo)：1、該如何研究R與長(zhǎng)度、橫截面積和材料三個(gè)量之間的關(guān)系呢?具體該怎么做?通過(guò)學(xué)生的思考和回答，讓他們明確依據(jù)控制變量，探究過(guò)程可以劃分為三個(gè)步驟， L；控制S和材料相同。R S；控制L和材料相同。 材料；控制L和S相同。 引導(dǎo)學(xué)生首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究R與L的關(guān)系：?jiǎn)栴}引導(dǎo)：，探究R與L的定量關(guān)系，對(duì)所選擇的電阻有什么要求？，R與L該怎樣來(lái)測(cè)量？，你能嘗試畫出電路圖嗎？各自思考后分小組交流，老師參與個(gè)別小組的討論。請(qǐng)學(xué)生來(lái)陳述自己的想法：1、要求電阻絲的橫截面積和材料相同只是長(zhǎng)短不同。2、用伏安法測(cè)電路R=U/I，用米尺測(cè)長(zhǎng)度。AV3、電路圖： a b(ab之間分別接入橫截面積和材料相同只是長(zhǎng)短不同的電阻)從這些回答當(dāng)中大致知道該如何去探究R與L的定量關(guān)系。接著從實(shí)驗(yàn)室只能提供的器材出發(fā)，結(jié)合剛才的設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：?jiǎn)栴}引導(dǎo)：1、實(shí)驗(yàn)室只能提供一根長(zhǎng)的電阻絲，沒(méi)有兩根長(zhǎng)短不一的電阻絲，能否探究R與L的關(guān)系？說(shuō)說(shuō)你的想法？2、根據(jù)R=U/I、測(cè)得U和I，才能求R，想想看能否少測(cè)一個(gè)量，讓實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單一些？（剛才我們?cè)O(shè)計(jì)探究R與L的關(guān)系時(shí)，并沒(méi)有測(cè)S，這樣做的理由，對(duì)我們是有啟發(fā)的。）在學(xué)生充分思考、討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們得出優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。V V R1 R2在保證電流I相等的前提下，電壓U之比，反映了對(duì)應(yīng)的電阻R之比。設(shè)計(jì)表格：U/VL/mR1R2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：依據(jù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案，分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。巡視，解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的困難。處理數(shù)據(jù)，交流結(jié)果：引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)： 保證電流I相等的前提下，電阻兩端的電壓之比，實(shí)質(zhì)反映的是電阻之比：U1/U2=R1/R2=L1/L2結(jié)論（）：在電阻的橫截面積和材料相同的條件下：與成正比。思考：研究多個(gè)物理量之間的關(guān)系所用到的方法。明確：依據(jù)控制變量探究過(guò)程可以劃分為三個(gè)步驟。思考這三個(gè)問(wèn)題的同時(shí)，對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的方案形成大致的思路。小組內(nèi)交流各自的想法。請(qǐng)學(xué)生代表陳述小組交流的結(jié)果，并在黑板畫出電路圖。從他人回答的結(jié)果中，對(duì)自己的想法進(jìn)行明確和完善。在兩個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)和老師的描述下，思考：如何去克服實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)陋的條件，完成探究。聯(lián)系剛才不測(cè)S的理由，思考不測(cè)電壓U或者是不測(cè)電流I的前提是什么？ 師生、生生交流，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最終形成共識(shí)。體驗(yàn)到通過(guò)努力，能讓探究方案變得更簡(jiǎn)潔。優(yōu)化設(shè)計(jì)表格。小組內(nèi)合作，完成探究實(shí)驗(yàn)。小組與小組之間交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在思考問(wèn)題的同時(shí)，明確研究的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)的大步驟有所了解，從眾多物理量中找到研究的突破口。用問(wèn)題從測(cè)什么？要什么？怎樣測(cè)？等方面來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，有目的地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這種設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思考角度，對(duì)其他物理實(shí)驗(yàn)也是有效的 生生交流設(shè)計(jì)方案，相互碰撞、相互啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生有目的地去借鑒和吸收他人成果完善自己的設(shè)計(jì)。 明確實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上，將實(shí)驗(yàn)室所能提供的條件告訴學(xué)生，使其明了科學(xué)探究往往不是在條件齊備的情形下進(jìn)行的，培養(yǎng)他們簡(jiǎn)化、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的意識(shí)和素質(zhì)，以及克服困難的精神！探究R與L的關(guān)系時(shí)，并沒(méi)有測(cè)S，這樣做的理由，對(duì)R=U/I三者的測(cè)量形成方法上的關(guān)照，將控制變量再一次靈活運(yùn)用。達(dá)到立足簡(jiǎn)陋條件，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)探究，獲取高層次成功體驗(yàn)的目的！生生合作，動(dòng)手操作，進(jìn)行探究。培養(yǎng)分析數(shù)據(jù)的能力，得到數(shù)據(jù)所包含的物理規(guī)律。理論探究 互動(dòng)模塊結(jié)論整合 意義拓展模塊反思拓展：引導(dǎo)1、反思我們剛才的實(shí)驗(yàn)中，把一長(zhǎng)段電阻絲看成是長(zhǎng)短不一的兩段電阻絲串聯(lián)，在電流相等的情況下探究R與L的關(guān)系，利用了串聯(lián)電路的特點(diǎn)。從串聯(lián)電路的特點(diǎn)出發(fā)，我們也可以做如下推導(dǎo)：（圖見(jiàn)對(duì)應(yīng)的PPT）一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)，阻值為R的電阻，可以看成是n個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)1，阻值為R1的電阻串聯(lián)而成。這樣很容易就有：L=nL1，R=nR1顯然R與L成正比例。引導(dǎo)2、探究R與S的定量關(guān)系, 是否也可以從串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)邏輯推導(dǎo)得到呢？引導(dǎo)學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，類比剛才的推理得到：一個(gè)橫截面積為S，阻值為R的電阻，可以看成是n個(gè)橫截面積為S1，阻值為R1的電阻并聯(lián)而成。這樣很容易就有：結(jié)論（）：S=nS1，R=R1/ n顯然R與成反比例。方法動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)探究邏輯推理理論探究R與L成正比R與S成反比中期小結(jié)：（對(duì)應(yīng)展示）1、2、實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理相輔相成，是科學(xué)研究中的兩種重要方法。結(jié)論整合：引導(dǎo)學(xué)生將剛才的兩個(gè)探究結(jié)論，歸納為一個(gè)：R與L/S成正比問(wèn)題引導(dǎo)：1、可否將這個(gè)結(jié)論寫成一個(gè)等式，怎么辦？設(shè)一個(gè)正比例系數(shù)，就能得到等式：R=L/S2、正比例系數(shù)應(yīng)該有它的物理意義？單位是什么？可能與什么因素有關(guān)呢？同樣長(zhǎng)度、同樣橫截面積、不同材料的銅絲和鐵絲各一根，它們的電阻值相等嗎？談?wù)勀愕南敕ā?總結(jié)學(xué)生思考的結(jié)果，得出：“正比例系數(shù)反映的是導(dǎo)體材料本身的性質(zhì)，單位是：m把定義為電阻率。的結(jié)論這樣我們發(fā)現(xiàn)公式：R=L/S很好的反映了R與L、S、和材料之間的定量關(guān)系，這個(gè)規(guī)律就是：電阻定律研讀電阻率表：PPT呈現(xiàn)課本上的電阻率表格，結(jié)合幾個(gè)問(wèn)題，思考：1、 那些金屬容易導(dǎo)電，那些金屬不容易導(dǎo)電，它們各自的電阻率呈現(xiàn)什么特點(diǎn)？2、 除了對(duì)電阻率關(guān)注之外，你還對(duì)表格中的什么數(shù)據(jù)感興趣？這個(gè)條件說(shuō)明了什么？自主學(xué)習(xí)，閱讀填空：利用教材提供的文本資料，通過(guò)學(xué)生閱讀，自主學(xué)習(xí)，明確電阻率受溫度影響的特點(diǎn)，并反饋學(xué)習(xí)結(jié)果，完成以下兩個(gè)小題：T升高，增大，應(yīng)用T升高，不變，應(yīng)用在老師的引導(dǎo)下，反思剛才優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，關(guān)注串聯(lián)電路特點(diǎn)在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。在老師進(jìn)一步的引導(dǎo)中，發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯推理也能驗(yàn)證剛才的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，獲得成功的體驗(yàn)。和方法上的啟示。遷移思考探究R與S的定量關(guān)系, 是否也可以從串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)邏輯推導(dǎo)得到呢？嘗試依據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究R與S的定量關(guān)系。得到結(jié)論。師生一起小結(jié)剛才的兩種不同探究方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理兩種科學(xué)方法相輔相成，有一定的認(rèn)識(shí)。在問(wèn)題的引導(dǎo)下將探究得到的兩個(gè)結(jié)論，用數(shù)學(xué)方法整合為一個(gè)等式。在問(wèn)題創(chuàng)設(shè)的情景中，推導(dǎo)它的單位，思考的物理意義？可能與什么因素有關(guān)？陳述個(gè)人思考的結(jié)果，相互啟發(fā)，得到結(jié)論。明確R=L/S這一表達(dá)式中每一個(gè)物理量的意義，得到完整探究結(jié)論，再次體驗(yàn)到物理學(xué)的簡(jiǎn)潔之美。認(rèn)真研讀表格，思考問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)電阻率反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞，還和溫度有關(guān)。立足課本，閱讀材料，自主學(xué)習(xí)，完成習(xí)題。反思實(shí)驗(yàn)中，把一長(zhǎng)段電阻絲看成是長(zhǎng)短不一的兩段電阻絲串聯(lián)的理論依據(jù)，讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)可科學(xué)理論是相輔相成的！從反思中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，從并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究R與S的定量關(guān)系。獲取成功的體驗(yàn)，進(jìn)一步感受到實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理的關(guān)系。中期小結(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的探究方法做一個(gè)明確的提煉。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的整合，歸納為一個(gè)具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式。從一個(gè)很復(fù)雜的多個(gè)物理量關(guān)系，經(jīng)過(guò)科學(xué)探究，得到一個(gè)很簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)表達(dá)式，體驗(yàn)到物理學(xué)的簡(jiǎn)潔之美！深入思考正比例系數(shù)的物理意義。加深對(duì)R=L/S的理解。得到一個(gè)完美的表達(dá)式。通過(guò)閱讀電阻率表格，既發(fā)現(xiàn)電阻率反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞，又引出其與溫度的關(guān)系，同時(shí)也培樣了學(xué)生對(duì)表格的觀察能力。教材對(duì)不同導(dǎo)體電阻率受溫度影響，表述得很清楚。讓學(xué)生利用好課本材料，自主去學(xué)習(xí)，體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位，調(diào)動(dòng)了積極性。課堂總結(jié) 反饋練習(xí)模塊課堂總結(jié)：1、 知識(shí)小結(jié)：電阻定律：R=L/S 物理意義：電阻率： 單位： 受溫度影響：2、 方法小結(jié)實(shí)驗(yàn)探究與邏輯推理相輔相成，都是科學(xué)研究的重要方法！反饋練習(xí)：1、學(xué)習(xí)了這些知識(shí)，同學(xué)們就可以自己按要求設(shè)計(jì)電阻了：請(qǐng)你用橫截面積為m2的鎳銅合金絲，繞制一只最大阻值為 的滑動(dòng)變阻器，你該取用多長(zhǎng)的一段？2、閱讀課本第頁(yè)“思考與討論”中的內(nèi)容，運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行邏輯推理，找到電阻與的關(guān)系，并思考一下這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化，以及電路的高度集成化有何意義？（上課前課件展示的許多電阻圖片中，像網(wǎng)絡(luò)電阻有1000萬(wàn)歐，體積卻非常小。）在學(xué)生思考完成的基礎(chǔ)上，評(píng)析這兩個(gè)習(xí)題。注意知識(shí)的反饋和方法的滲透。課后習(xí)題布置：1、 給你一段鎢絲，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究電阻和溫度的關(guān)系？（目的在于鞏固實(shí)驗(yàn)探究的方法）2、完成課后1、2、3、4、題。（目的在于鞏固電阻定律和電阻率等新知識(shí)）師生互動(dòng)，總結(jié)這堂課所學(xué)到的方法，以及探究到的知識(shí)。加深理解，拓展思維。利用電阻定律，進(jìn)行計(jì)算，獲得成功的體驗(yàn)。聯(lián)系實(shí)際的電路集成，找到電阻微型化的秘密。體會(huì)到物理與技術(shù)的緊密關(guān)系。明確課后任務(wù)，課后鞏固提高。立足電阻定律的得出，回顧探究的 全過(guò)程，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理的結(jié)合，對(duì)科學(xué)研究的作用。呼應(yīng)課前提出的問(wèn)題，應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，獲得成功的體驗(yàn)。靈活處理教材內(nèi)容，既是對(duì)所學(xué)知識(shí)的拓展，又體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)三者見(jiàn)的聯(lián)系。課后習(xí)題一類體現(xiàn)方法，一類體現(xiàn)知識(shí)，兩相結(jié)合，鞏固提高。板書(shū)設(shè)計(jì)：探究： L1、R S 定量關(guān)系：電阻定律：R=L/S材料 物理意義：反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞2、電阻率 單位：m 受溫度影響