人教課標(biāo)版高中物理選修3-1：《導(dǎo)體的電阻》教案-新版

1、2.6導(dǎo)體的電阻核心素養(yǎng)通過導(dǎo)體的電阻的探究過程，使學(xué)生了解科學(xué)研究的一般程序，體驗(yàn)通過控制變量法和對(duì)比、分析解決三個(gè)變量之間關(guān)系和數(shù)據(jù)處理的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)抽象概括出物理規(guī)律的能力。讓學(xué)生領(lǐng)悟?qū)嵤虑笫堑睦砟?，并在探究活?dòng)中培養(yǎng)合作精神，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)探究意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，體會(huì)物理的樂趣。教學(xué)目標(biāo)1、進(jìn)一步深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)2、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。3、了解電阻率與溫度的關(guān)系。4、通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，通過理論探究，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力教學(xué)重點(diǎn)電阻定律及利用電阻定律分析、解決有關(guān)的實(shí)際問題。教學(xué)難點(diǎn)利用實(shí)驗(yàn)，抽象概括出

2、電阻定律是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)。教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段實(shí)物投影儀、多媒體教學(xué)設(shè)備，電壓表、滑動(dòng)變阻器、電池組、電鍵、導(dǎo)線若干、實(shí)驗(yàn)所需合金導(dǎo)線教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課教師：同學(xué)們，天氣馬上開始熱了，又到了炎熱的夏季，每到夏季用電高峰期的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)家里的白熾燈比平時(shí)暗一點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們思考一下，為什么白熾燈的亮度比平時(shí)暗？學(xué)生：用電高峰期的時(shí)候，所有用電器同時(shí)工作，此時(shí)電路中的電流很大，由于導(dǎo)線本身也有電阻并且導(dǎo)線電阻不能忽略，根據(jù)P=I2R,導(dǎo)線消耗的功率變大分的的電壓也變大，所以燈泡兩端的實(shí)際電壓小于正常工作時(shí)的額定電壓，燈泡比正常工作是暗一些。教師：這種影響對(duì)我們生活有利還是不利

3、，該怎么避免這種影響？學(xué)生：不利，可以想辦法減小輸電線路導(dǎo)線的電阻，來減小這種影響多媒體展示圖片：滑動(dòng)變阻器，不同瓦數(shù)白熾燈，不同材料制作的導(dǎo)線，學(xué)生觀察，思考，回答。教師：同學(xué)們?cè)诔踔袑W(xué)過，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，試著猜想一下，導(dǎo)體電阻的大小決定于哪些因素？其定性關(guān)系是什么？學(xué)生：導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料。同種材料制成的導(dǎo)體，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。教師：同學(xué)們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道了導(dǎo)體的電阻與材料、長度、橫截面積的定性關(guān)系，這節(jié)課讓我們用實(shí)驗(yàn)定量地研究這個(gè)問題。學(xué)生思考回答具體怎么采用控制變量法來探究電阻和導(dǎo)體長度，橫截面積，材料這幾個(gè)主要因素之間的關(guān)系。（二）

4、進(jìn)行新課一、影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)探究教師：(多媒體展示)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繉?dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體的長度1、橫截面積S、材料之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法實(shí)驗(yàn)過程：長度1、橫截面積S、電阻R的測量及方法長度1：用mm刻度尺測；橫截面積S：游標(biāo)卡尺、螺旋測微器或用累積法測直徑；電阻R：伏安法?；仡櫡卜y電阻的實(shí)驗(yàn)，注意兩點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器的接法和電流變的接法選擇。請(qǐng)學(xué)生回顧伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路，并請(qǐng)一位同學(xué)把電路圖畫到黑板上，并及時(shí)指出存在的不足和問題，及時(shí)評(píng)價(jià)。教師：我們本節(jié)需要把每一和電阻絲的長度，橫截面積，都測量出來嗎？學(xué)生：不需要。教師：我們本節(jié)課定量研究導(dǎo)體的電阻和長度，橫截面積以及材料之間的

5、關(guān)系，并且猜想導(dǎo)體的電阻可能和長度成正比，和橫截面積成反比關(guān)系，因此,我們做一個(gè)對(duì)比試驗(yàn)就可以達(dá)到目的，請(qǐng)同學(xué)們看下面的電路圖：rOnr.O；r-；111j111I111abcd1-cSa和b:橫截面積、長度相同，長度1之比為1:2a和c：材料、長度相同，橫截面積S之比為1:2a和d:長度、橫截面積相同，材料不同研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系教師：用電壓表分別測量a、b兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特征，電壓之比就是電阻之比研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系教師：分別測量a、c兩端的電壓，電壓之比為電阻之比，從而得出電阻和橫截面積的關(guān)系研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系教師：分別測量a、d兩端電壓，得出電阻

6、和材料的關(guān)系學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論結(jié)論：導(dǎo)體電阻和長度成正比，與橫截面積成反比，還和導(dǎo)體的材料有關(guān)理論探究1理論探究導(dǎo)體的電阻R與長度1的關(guān)系2理論探究導(dǎo)體的電阻R與橫截面積S的關(guān)系3.實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻R與材料的關(guān)系學(xué)生根據(jù)串并聯(lián)電路的總電阻的計(jì)算方法，串聯(lián)電阻相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，并聯(lián)電阻相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。學(xué)生：假設(shè)有N個(gè)阻值相同的電阻，串聯(lián)起來接入電路，總電阻是原來的N倍，導(dǎo)體總長度也是原來的N倍，可見，導(dǎo)體的電阻和長度成正比；學(xué)生：N個(gè)阻值相同的電阻，每個(gè)電阻橫截面積都為S,并聯(lián)接入電路，總電阻是原來的N分之一，而橫截面積是原來的N倍，可見電阻與導(dǎo)線的橫截面積成反比；學(xué)生：

7、剛才的實(shí)驗(yàn)中，不同材料，相同的長度，相同的橫截面積，導(dǎo)體的電阻不同，可見導(dǎo)體的電阻還和材料有關(guān)。師生共同活動(dòng)：小結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出電阻定律。二、電阻定律（1）內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電組與構(gòu)成它的材料有關(guān)。這就是電阻定律。（2）公式：教師指出：式中p是比例常數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。（3）適用條件：溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，或濃度均勻的電解液。三、電阻率（1）電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量。（2）推導(dǎo)公式：（3）單位：歐米（Qm）（4）電阻率與溫度關(guān)系：投影幾種導(dǎo)體材料在20C時(shí)的電阻率p如

8、(1C2nrcloot：銀1.48X10-81.6X10-B2.07x10-81.43x1081.7x10B2.07x10S2.67X10-82.9X10-8SO10-8iri此85X10S5.3X10-87.1OX10-8(1.89X1071.0X1071.4-1X10-74X10-7孔4x10-74.4x10-75=0X10-7土0X10-75.OXKF-7錳銅合金：85%銅，3%鎳，12%錳。鎳銅合金：54%銅，46%鎳。教師設(shè)問：（1）金屬與合金哪種材料的電阻率大？（2）制造輸電電纜和線繞電阻時(shí)，怎樣選擇材料的電阻率?（3）根據(jù)材料反映，結(jié)合實(shí)際，有哪些實(shí)際運(yùn)用？學(xué)生回答；（1）從表中

9、可以看出，合金的電阻率大。（2）制造輸電電纜時(shí)應(yīng)選用電阻率小的鋁或銅來做.制造線繞電阻時(shí)應(yīng)選用電阻率大的合金來制作。（3）金屬電阻率隨溫度變化影響較大，可以制作電阻溫度計(jì)，這兩種合金電阻率隨溫度變化幾乎沒有變化，可以用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻教師：介紹電阻溫度計(jì)的主要構(gòu)造、工作原理。思考與討論：R和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R2的尺寸比比小很多通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系?你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義?如圖所示：電流方向?qū)W生談?wù)摲治?，回答學(xué)生：R=p丄=R1=K25a-hh（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們學(xué)到了什么？學(xué)生總結(jié)，教師

10、補(bǔ)充，點(diǎn)評(píng)學(xué)生：本節(jié)課我們從兩個(gè)角度，通過猜想，實(shí)驗(yàn)探究和理論探究兩個(gè)方面分別探究得出了電阻定律的決定式，并且知道了電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，知道溫度對(duì)電阻率的影響。（四）課堂練習(xí)1、有人說電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，電阻率是由導(dǎo)體材料的性質(zhì)決定的,所以電阻率越大，則電阻越大，對(duì)嗎?為什么？答：不對(duì)；解析：電阻率反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的優(yōu)劣，電阻率大，不一定電阻大，由電阻定律，電阻還與1和S有關(guān).2、一白熾燈泡銘牌顯示“220V,100W”字樣，由計(jì)算得出燈泡燈絲電阻R=484Q，該阻值是工作時(shí)的電阻值還是不工作時(shí)的電阻值，兩者一樣嗎？為什么？答：不一樣；解析：100W是額定功率,是燈

11、泡正常工作時(shí)的功率，所以4840是工作時(shí)的電阻；當(dāng)燈泡不工作時(shí)，由于溫度低，電阻比正常工作時(shí)的電阻小，所以小于484Q。3、一段均勻?qū)Ь€電阻為80對(duì)折兩次后并聯(lián)在一起，其電阻為多大？答：0.50板書設(shè)計(jì)2.6導(dǎo)體的電阻一、影響導(dǎo)體電阻的因素長度、橫截面積、材料1RCSZL5X5二、電阻定律內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電組與構(gòu)成它的材料有關(guān)。這就是電阻定律。公式：K=J5適用條件：溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體,或濃度均勻的電解液三、電阻率電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量。推導(dǎo)公式：P=單位：歐米(0m)電阻率與溫度關(guān)系：教學(xué)反思本節(jié)課設(shè)計(jì)注重學(xué)生思維和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，通過實(shí)驗(yàn)探究和理論探究相結(jié)合的方式，讓學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣，同時(shí)培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，整節(jié)課按照處理物理問題的基本思想，提出問題，提出猜想，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論。通過控制變量