高中物理-優(yōu)質(zhì)課電阻定律教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

《電阻定律》教學設(shè)計【教學目標】一、知識與技能1．理解電阻的大小跟哪些因素有關(guān)，知道電阻定律。2．了解材料的電阻率的概念、物理意義、單位及其與溫度的關(guān)系。二、過程與方法1．經(jīng)歷決定導(dǎo)體電阻因素的實驗探究過程，體驗運用控制變量法研究物理問題的思維方法。2．通過對決定導(dǎo)體電阻因素的理論分析，體會實驗探究和邏輯推理兩種研究方法有機結(jié)合。3．通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，提高科學分析、提煉實驗結(jié)果的能力。4．通過對不同材料電阻率的介紹，加強學生理論聯(lián)系實際的意識和安全用電的常識。三、情感態(tài)度與價值觀1．經(jīng)歷實驗探究等學習活動，發(fā)展學生對科學的好奇心和探索未知的激情。2．經(jīng)歷實驗探究與理論推導(dǎo)兩個過程，領(lǐng)略科學研究的雙重性。3．通過介紹電阻率跟溫度變化有關(guān)，體驗物理學與現(xiàn)代科學技術(shù)的聯(lián)系。【課型】新授課【教學重點與難點】教學重點：電阻定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。教學難點：電阻率的概念及其物理意義?！窘虒W方法】實驗探究【教學資源】電池組、電鍵、導(dǎo)線、滑動變阻器、電流表、電壓表、電阻定律演示板、多媒體【教學過程】引入：我們上節(jié)課學習了電阻的定義式R=U/I，知道了R與、U、I無關(guān)、與本身的性質(zhì)有關(guān)，哪電阻與那些因素有關(guān)呢？這就是我們這節(jié)課的學習目的。一、學習目的影響電阻的因素是什么？演示1、這是功率不同的兩只白熾燈，大家可以觀察一下燈泡上的標識，“220V”是電壓，而后面的標值一個是25，一個是100，這兩個數(shù)字是燈泡的功率，說明這兩個燈泡電壓相同的情況下功率不同，電阻是不同的，大家比較一下這兩只燈泡的燈絲有什么不同的地方？學生：燈絲的粗細不同，功率大的燈絲粗提問：這說明導(dǎo)體的電阻可能與哪個因素有關(guān)？學生：可能與電阻的粗細演示2：移動滑動變阻器滑片可以改變它的電阻，它通過改變什么來改變電阻的呢？學生：電阻絲的長度這說明電阻可能與什么因素有關(guān)？可能與電阻的長度提問：通過我們平時的生活的積累，你還知道電阻還可能與哪些因素有關(guān)呢？學生：電阻的材料和溫度。通過我們的探討可以得出影響電阻的因素很多，今天我們就選其中的兩個方向來探究一下，那就是電阻與長度和粗細有關(guān)。二、猜想與假設(shè)導(dǎo)體的電阻可能與其長度有關(guān)導(dǎo)體的電阻可能與其粗細有關(guān)實驗器材：電池組、電鍵、電壓表、電流表、導(dǎo)線、滑動變阻器，電阻實驗板。今天在實驗桌上老師為大家準備了如下的實驗器材：學生電源、電鍵、電壓表、電流表、導(dǎo)線、滑動變阻器和電阻實驗板?，F(xiàn)在請大家思考我們?nèi)绾斡眠@些實驗器材來驗證我們的猜想呢？四、實驗方案的探究猜想1、導(dǎo)體的電阻可能與其長度有關(guān)問題：怎樣設(shè)計實驗方案來探究導(dǎo)體的電阻可能與其長度有關(guān)呢？方案：選用材料相同、粗細相同但長度不同的電阻絲，測出它們的電阻，從而就可以得出電阻與長度的關(guān)系了。猜想2、導(dǎo)體的電阻可能與其粗細有關(guān)問題1：粗細我們用哪個量表示？粗細我們可以用電阻絲的橫截面積表示。問題2：怎樣設(shè)計實驗方案呢？方案：選用材料相同、長度相同但橫截面積不同的電阻絲，測出它們的電阻，從而得出電阻與橫截面積的關(guān)系。在明確了實驗方案后，我們來思考下面幾個問題。思考與討論這個實驗用的方法是什么？控制變量法 2、怎樣測出導(dǎo)體的電阻？將它們連入電路，分別測出通過它們的電流和它們兩端的電壓，通過電壓和電流的比值，就是導(dǎo)體的電阻。3、采用什么樣的電路？限流外接4、限流式電路閉合電鍵前對滑動變阻器的阻值有什么要求？閉合電鍵前使滑動變阻器接入電路阻值最大。開始實驗、完成實驗報告冊展示結(jié)果、得出結(jié)論R∝lR∝eq\f(1,S)理論推導(dǎo)問題：我們剛才得到的結(jié)論大家都同意嗎？我認為我們的實驗次數(shù)太少，作為科學探究的過程我們都體驗了，但是結(jié)論我們不能盲目的得出來，我想我們可不可以通過其他的方法來完善一下我們的結(jié)論呢？比如可不可以通過一些理論上的推導(dǎo)來補救呢？學生：我認為是可以的，可以用串并聯(lián)的電阻特點來證明問題：能具體的說一下如何證明電阻與其長度成正比嗎？學生：一條長度為L、阻值為R串的電阻，可以認為是N段長度均為L1，電阻均為R0的電阻串聯(lián)。由串聯(lián)知識：R串＝nR0又因為l串＝nl0所以R∝l。問題：如何證明電阻與其橫截面積成反比嗎？學生：一個電阻R并可以認為是n個阻值均為R0的電阻并聯(lián)，由并聯(lián)知識：R并＝eq\f(R0,n)又因為S并＝nS0，所以R∝eq\f(1,S)。通過我們的實驗和大家理論上的完善，我們得出的R、L和S的關(guān)系，應(yīng)該更具有普遍性，所以我們可以將我們的關(guān)系寫出個等式：既R等于L除以S再乘以一個系數(shù)，這個系數(shù)我們叫做ρ。電阻率ρ問題1、ρ可以測出來嗎？學生：可以。在剛才的實驗中我們測出電阻、長度、橫截面積后就可以算出ρ了。問題2、ρ表示什么物理意義呢？學生：同樣長度、橫截面積的電阻，ρ大的阻值大，導(dǎo)電性能差，所有我認為ρ表示了電阻的導(dǎo)電性能。我們經(jīng)過了探究的過程后，現(xiàn)在可以得出電阻定律了。九、電阻定律1、內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān).2、表達式：3、電阻率ρ：（1）反映材料導(dǎo)電性能的物理量（2）單位：歐姆·米Ω·m剛才我們簡單的認識了ρ，現(xiàn)在我們更深入的了解一下ρ到底與什么因素有關(guān)十、拓展延伸1、影響電阻率的因素之一材料幾種導(dǎo)體材料在200C的電阻率材料Ρ/Ω·m材料Ρ/Ω·m銀1.6′10-8鐵1.0′10-7銅1.7′10-8錳銅合金4.4′10-7鋁2.9′10-8鎳銅合金5.0′10-7鎢5.3′10-8鎳鉻合金1.0′10-6結(jié)論：金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。從上表中可以看出：金屬的電阻率較小，可以用來做為導(dǎo)體材料，比如說連接電路的導(dǎo)線一般用電阻率小的鋁和銅來制作，必要時還可以鍍銀。合金的電阻率較大，可以用來做絕緣材料。電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料制作半導(dǎo)體。2、影響電路率的因素之二溫度材料00C200C1000C銀1.48′10-81.6′10-82.07′10-8銅1.43′10-81.7′10-82.07′10-8鋁2.67′10-82.9′10-83.8′10-8鎢4.85′10-85.3′10-87.1′10-8鐵0.89′10-81.0′10-71.44′10-7錳銅合金4.401′10-74.402′10-74.409′10-7鎳銅合金5.04′10-75.04′10-75.07′10-7結(jié)論：金屬導(dǎo)體隨溫度的升高，電阻率在增大。合金隨溫度的變化，電阻率不變。從這個表格中可以看出：金屬導(dǎo)體隨溫度的升高，電阻率在增大，合金隨溫度的變化，電阻率幾乎不變。電阻溫度計就是利用金屬的電阻隨溫度變化而制成的，精密的電阻溫度計是用鉑做的，而合金因為電阻率隨溫度變化不明顯可以用來制作標準電阻。十一、思考與練習兩個導(dǎo)體R1和R2材料相同、厚度相同、表面為正方形，但R2的尺寸比R1小的多，通過分析請判斷這兩個電阻有什么關(guān)系？R1=R22、一白熾燈泡銘牌顯示“220V，100W”字樣，由計算得出燈泡燈絲電阻R=484W，該阻值是燈泡正常工作時的電阻值，請問燈泡不工作時的電阻值也是484W？不是484W是工作時的電阻;當燈泡不工作時,溫度比正常工作時溫度低,所以電阻比正常工作時的電阻小，即小于484W。一段均勻?qū)Ь€阻值為4Ω對折后并聯(lián)在一起，此時導(dǎo)線電阻變?yōu)槎啻螅?Ω十二、課堂小結(jié)1、知識內(nèi)容：電阻定律電阻率r反映材料導(dǎo)電性能，與材料和溫度有關(guān)2、科學探研方法猜想與假設(shè) 實驗方案的探究實驗操作得出結(jié)論3、實驗方法：控制變量法十三、課后作業(yè)課本P591、2、3、4學情分析《電阻》這一節(jié)知識內(nèi)容不算太難，在初中，學生就已經(jīng)知道電阻與這些因素有關(guān)，如何定量分析就是這節(jié)課的課題。在課題的引入上，引導(dǎo)學生得出電阻有可能與粗細、長度、材料有關(guān)，與初中知識關(guān)聯(lián)。重點是引導(dǎo)學生如何設(shè)計方案，因此讓學生探究出、設(shè)計出最優(yōu)方案，再進行實驗，讓學生體會到科學探究的過程，理解電阻的決定因素，會應(yīng)用電阻定律解決問題。

學生在進行實驗的時候，幾乎全部的同學操作、動手能力還非常的薄弱，這方面主要還是因為條件限制和以前的不重視，讓學生增強動手能力也是這節(jié)課的目的之一。

效果分析本節(jié)的主要概念是電阻定律，理解影響電阻的因素是本節(jié)的重點。應(yīng)用電阻定律解決問題是本節(jié)的難點。

在課題的引入上，引導(dǎo)學生得出電阻有可能與粗細、長度、材料有關(guān)，與初中知識關(guān)聯(lián)。重點是引導(dǎo)學生如何設(shè)計方案，因此讓學生探究出、設(shè)計出最優(yōu)方案，再進行實驗，讓學生體會到科學探究的過程，理解電阻的決定因素，會應(yīng)用電阻定律解決問題。學生在進行實驗的時候，幾乎全部的同學操作、動手能力還非常的薄弱，這方面主要還是因為條件限制和以前的不重視，讓學生增強動手能力也是這節(jié)課的目的之一。在本節(jié)課中，我們知道導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，。在通過實驗得到定律之后，還要強調(diào)，電阻率是表征導(dǎo)體本身材料性質(zhì)的物理量，但并不是不變的，它和溫度有關(guān)。總之，在學生學習談?wù)摃r，給與學生做夠的提示，給學生較長的時間交流討論，相信學生在展示，學生質(zhì)疑，再老師適當?shù)囊龑?dǎo)和追問，堅持下去就能夠按照樂學高效的要求做好做到。教材分析電阻定律是人教版物理選修3—1的第二章《恒定電流》第六節(jié)的內(nèi)容，它是《恒定電流》這一章的基本規(guī)律之一，它反映了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積及電阻率的定量關(guān)系，由于在初中時學生只知道定性結(jié)論，故本節(jié)內(nèi)容屬于發(fā)展和提高的范疇，也是本章教學的重點之一。本節(jié)內(nèi)容安排在部分電路歐姆定律知識之前，起到了承上啟下的作用，部分電路歐姆定律是研究導(dǎo)體兩端電壓、流過的電流等外界條件與導(dǎo)體電阻的數(shù)量關(guān)系而非決定關(guān)系；電阻定律是研究導(dǎo)體材料、長度、橫截面積等自身條件與電阻的決定關(guān)系。在本節(jié)課中，我們知道導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，。在通過實驗得到定律之后，還要強調(diào)，電阻率是表征導(dǎo)體本身材料性質(zhì)的物理量，但并不是不變的，它和溫度有關(guān)。總之，本節(jié)學生在初中已經(jīng)定性研究了導(dǎo)體材料、長度、橫截面積等自身條件與電阻的關(guān)系，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(yīng)該讓學生深刻體會，本節(jié)同時突出了“電阻率”這一物理概念，這部分知識與現(xiàn)代科技、現(xiàn)代生活、生產(chǎn)等有著密切聯(lián)系。因此，本節(jié)教學要突出實驗，強調(diào)方法，采用實驗法和講授法相結(jié)合的教學方法，讓學生參與從提出問題、分析問題到解決問題的全過程，逐步培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。學好本節(jié)知識不僅在物理思想、物理方法上有教育意義，在培養(yǎng)學生分析問題的能力上面也有重要的意義。電阻定律、電阻率練習題一、選擇題1．下列關(guān)于電阻率的敘述，錯誤的是[]A．當溫度極低時，超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零B．常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的C．材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度D．材料的電阻率隨溫度變化而變化2．一粗細均勻的鎳鉻絲，截面直徑為d，電阻為R。把它拉制成直徑為d／10的均勻細絲后，它的電阻變?yōu)閇]A．R／1000B．R／100C．100RD．10000R3．一根阻值為R的均勻電阻絲，長為L，橫截面積為S，設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其電阻值仍為R？[]A．當L不變，S增大一倍時B．當S不變，L增大一倍時D．當L和橫截面的半徑都增大一倍時。4．有長度相同，質(zhì)量相同，材料不同的金屬導(dǎo)線A、B各一根。已知A的密度比B的大，A的電阻率比B的小。則A、B兩根導(dǎo)線的電阻為[]A．RA＞RBB．RA＜RBC．RA=RBD．無法判斷5．一只白熾燈泡，正常發(fā)光時的電阻為121Ω，當這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是[]A．大于121ΩB．小于121ΩC．等于121ΩD無法判斷二、填空題6．材料的電阻率在數(shù)值上等于用這種材料制成的長為______m，橫截面積為______m2的一條導(dǎo)線的電阻；在國際單位制中，電阻率的單位為______。7．兩種材料不同的電阻絲，長度之比為1∶5，截面積之比為2∶3，電阻之比為2∶5，則材料的電阻率之比為______。8．一根金屬絲，將其對折后并起來，則電阻變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。9．甲導(dǎo)線長L截面直徑為d，兩端電壓為U．同樣材料的乙導(dǎo)線長2L，截面直徑為2d，兩端電壓為2U，則甲、乙兩導(dǎo)線中電流之比為______。三、計算題10．在一根長l=5m，橫截面積S=3.5×10-4m2的銅質(zhì)導(dǎo)線兩端加2．5×10-3V電壓。己知銅的電阻率ρ=1.75×10-8Ω·m，則該導(dǎo)線中的電流多大？每秒通過導(dǎo)線某一橫截面的電子數(shù)為多少？課后反思

通過本節(jié)課的學習學生學到了一種研究物理的方法----控制變量法，深刻地理會了方法的實質(zhì)，在探究的過程中鍛煉了學生的依據(jù)問題設(shè)計電路的能力和分析問題的能力，為學生深刻地理解知識的內(nèi)涵創(chuàng)造了條件，為學生能力的發(fā)展搭建了舞臺。從學生的檢測和調(diào)查反饋情況來看，就學生的學習這一塊的目標基本達到，應(yīng)該是一節(jié)比較成功的課。

從學生反饋的信息來分析：喜愛這樣課堂的人達到了88%，原因大多是：教師講的少，自己動手機會多；課堂比較輕松；具有挑戰(zhàn)性；但也有同學反映部分同學沒有積極性，玩了兩節(jié)課，什么也沒學到；同組的同學太霸道沒有別人動手的機會；這些跡象表明在探究課中如何調(diào)動全組同學的積極性？組內(nèi)成員間如何協(xié)調(diào)？教師如何有效監(jiān)控各個組的動向？怎樣在探究的過程中加強同學間的協(xié)作讓每一個學生都得到相應(yīng)的發(fā)展是教師必須關(guān)注的問題，也反映出在新的課堂模式下教師的駕馭課堂能力有待進一步提高。

新課標中指出：“物理教學應(yīng)從學生實際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)有助與學生自主學習的問題情境”。這節(jié)課利用不同導(dǎo)體(銅線和鎳鎘合金線)接入電路，電阻不同的情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學生學習興趣，使學生產(chǎn)生好奇心，吸引學生注意力，把學生帶入問題情境，引起學生思考，幫助學生理解電阻的概念，對學生掌握電