高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.6《电阻定律》(2篇)
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2.6 电阻定律【学习目标】1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
【重难点】重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
难点:利用实验,抽象概括出电阻定律。
【预习自学】1、通过实验探究,采用了____________法,得知影响导体电阻的因素有温度、________、__________、__________、。
2、电阻定律的内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度成_____,与它的横截面积S 成______;导体的电阻与构成它的______有关。
公式为__________。
式中的ρ为电阻率,反映了导体材料的导电性质,与导体的l和S___关,和物体的_____和_____有关,如金属的电阻率随温度的升高而______,半导体的电阻率随温度的升高而______,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响。
3、材料相同、厚度相同、表面为正方形但面积不同(S1>S2)的导体的电阻关系为R1__R2。
【合作探究】一、探究导体电阻与其影响因素的定量关系1.实验方法(1)测金属丝直径.取一段紧密绕制的电炉丝,按课本图2-6-1那样用刻度尺测出它的宽度,除以圈数,便得电炉丝的直径.请同学们掌握这种用累积的方法测量较小物理量的方法,由电炉丝的直径便可计算出横截面积.图2-6-1(2)测金属丝的长度l.把电炉丝拉直,用刻度尺量出它的长度l.(3)测金属丝的电阻.按图2-6-1连接电路,闭合开关,测出金属丝两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律算出电炉丝的电阻,移动滑动变阻器的触头,多测几组数据.求出电阻R的平均值.2.探究方案一:直接实验法.按图2-6-2所示的电路图连接电路.图2-6-2(1)把材料、横截面积相同,但长度不同的导线先后接入电路中,调节滑动变阻器,使导线两端的电压相同,测出导线中的电流,从而确定导线电阻与长度的关系.(2)把材料、长度相同,横截面积不同的导线先后接入电路中,用类似的方法确定导线电阻与横截面积的关系.(3)把长度、横截面积相同,但不同材料的导线先后接入电路中,确定出导线电阻与材料有关. 3.探究方案二:先理论分析再进行实验先利用学过的电阻的串并联知识进行逻辑推理探究导体电阻与长度、横截面积的关系,然后通过实验探究导体电阻与材料的关系. 二、对电阻的理解金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的.自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞,这种碰撞阻碍了电子的定向移动,从而不断地把定向移动的动能传给离子,使离子的热运动加剧,使电能转化为内能,导体的温度升高,电阻就是表示这种阻碍作用的物理量. 三、对电阻定律的理解电阻定律是一个实验定律,是通过实验总结出来的,使用时应注意以下几点:①这个公式只适用于金属导体(但其他任何材料都有对应的电阻率);②计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻,因为电阻率ρ随温度而变;③注意与电阻的定义式R=IU的区别.其主要区别列表如下:④电阻率是材料本身的因素,反映材料对电流阻碍能力的强弱.金属材料的电阻率都随温度的升高而增大,金属电阻温度计就是利用这一规律制成的;有些合金材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化,常用来制作标准电阻。
电阻定律一、教材分析它是《恒定电流》这一章节的基本规律之一,它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系,由于在初中时学生只知道定性结论,故本节内容属于发展和提高的范畴,也是本章教学的重点之一。
本节内容的课程标准是:通过实验,探究决定导线电阻的因数,知道电阻定律。
所以,电阻定律的定量关系的得出是本节课教学的重点。
实验的成功与否直接影响着对电阻定律的认识,所以定量的实验探究导体电阻与导体材料、长度和横截面积的关系便成了本节课的关键。
在本节课中,我们知道导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢?研究的方法是采用控制变量法,这一点应该让学生深刻体会。
在通过实验得到定律之后,还要强调,电阻率是表征导体本身材料性质的物理量,但并不是不变的,它和温度有关。
总之,本节教学要突出实验,强调方法,采用实验法和讲授法相结合的教学方法,让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程,逐步培养学生解决实际问题的能力。
二、三维目标1.知识与技能(1)进一步深化对电阻的认识。
(2)理解和掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度有关。
(3)通过实验探究,培养学生实验能力;通过理论探究,培养学生逻辑推理能力。
(4)通过探究过程,培养学生获取知识、发展思维的能力。
2.过程与方法通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探究过程,使学生经历探究过程,了解科学研究的一般程序,体验“通过控制变量和对比、分析解决三个变量之间关系和数据处理等的科学研究方法”。
3.情感、态度、价值观(1)通过实验,领悟实事求是的理念,并在探究活动中培养合作精神。
(2)通过动手合作调动学生的学习主动性,培养他们的探究意识,激发学生学习的热情,体会研究的乐趣。
三、重难点分析1、重点:电阻定律的得出。
2、难点:电阻率。
3、解决办法:(1)对于重点,主要是通过课堂上师生一起(教师引领,学生动手实验、观察和分析)探究,最后用科学的处理方法导出定律,这样加深了学生对该知识点的渗透。
选修3-1第二章2.6电阻定律教案一、教材分析本节课是一节实验探究和理论探究课。
从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。
如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标1、知识目标①知道电阻定律及其表达式;②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法本节课我将采用“导、探”式教学方法。
“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡七、课时安排 1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡,请学生观察。
高中物理人教版选修3-1教学案:6电阻定律【知识要点】一、影响导体电阻的因素方案一、方案二二、电阻定律(1)内容:在温度不变时,同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比;导体电组与构成它的材料有关。
(2)公式:R=ρSL(3)电阻率:①电阻率是反映材料导电性能的物理量。
②单位:欧·米(Ω·m)③同种材料的电阻率ρ随温度变化而变化,金属材料的电阻率ρ随温度升高而增大。
【例题】1.一根粗细均匀的导线的电阻是R,若把它对折起来作为一根导线来用,电阻将变为,若将它均匀的拉成原来的两倍,电阻又将变为2.若考虑温度对金属电阻率的影响,在图中能正确反映通过灯泡的电流与两端电压之间变化关系的是()3、关于电阻率的说法中正确的是()A.电阻率与导体的长度与横解面积有关B.电阻率表征了导体材料导电性能的好坏,由导体的材料决定,且与温度有关C.电阻率大的导体,电阻一定大D.某些合金的电阻率几乎不受温度的影响,可用来制成电阻温度计4、用不同的材料制成的两根导线a、b,它们的长度之比为2:1,横截面积之比为1:3,其电阻之比为8:1,则它们的电阻率之比为()A、16:3B、3:4C、4:3D、6:85、某用电器离供电电源L米处,线路上的电流强度为I安培,若要求线路上的电压不超过U伏特,已知输电线的电阻率为ρ欧·米,那么该输电线的横截面积最小值是()A、ρL/RB、2ρLI/UC、U/ρLID、2UL/Iρ6、关于导体和绝缘体的下列说法中,错误的是()A、导体对电流的没有阻碍作用。
B、自由电子通过导体时,仍受阻碍;C、绝缘体接在电路时,有极小的电流通过;D、绝缘体内没有自由电子。
【课后作业】1、将一根金属导线,均匀拉长到原来的3倍,然后再截去1/3,剩下的导线电阻是原来的()A、3倍B、6倍C、5倍D、1倍2、有关电流强度,下列说法中正确的是()A、金属导体中的自由电荷定向移动的方向就是电流的方向;B、通过导线某截面的电流强度大小与通过的电量成正比,与横截面积成反比;C、通过某截面的电流强度大小与截面积大小无关;D、由于电解液中的电流强度是正、负离子运动共同产生的,因此电解液中的电流强度比通过极板的电流强度大一倍。
2.6 导体的电阻整体设计教学分析电阻定律是新课标物理选修3—1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是《恒定电流》这一章的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。
学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系。
因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。
教学目标1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。
体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。
2.深化对电阻的认识,了解电阻定律,能用电阻定律来进行有关计算。
3.理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系,通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。
教学重点难点本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。
难点是对电阻率的理解,在介绍电阻率时,可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识,明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验,使学生知道电阻率和温度有关。
教学方法与手段在学生科学猜想的基础上,通过已知的研究方法——控制变量法的应用,讨论设计实验方案,自主进行实验操作、分析数据、探究规律,过程中教师积极引导和评价。
通过电阻率的相关图表分析,锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力。
课前准备教学媒体“220 V 15 W”“220 V 200 W”灯泡各一只,日光灯丝一条,学生电源,酒精灯,电池组,滑动变阻器(20 Ω),演示电流表,电键,导线,多媒体课件,投影仪。
教学设计(二)整体设计教学目标(一)知识与技能1.理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2.了解电阻率与温度的关系。
(二)过程与方法用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。
教学重点难点重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
难点:利用实验,抽象概括出电阻定律。
教学方法探究、讲授、讨论、练习。
教学手段实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒。
教学过程导入新课教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。
同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。
推进新课1.电阻定律教师:(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点。
(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝);(2)L2、L3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝);(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝,L4为康铜丝)。
演示实验:按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系教师:将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流。
比较通过L 1、L 2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:将与A 、B 连接的导线分别接在L 2、L 3两端,调节变阻器R ,保持导线两端的电压相同,并测出电流。
第六节、电阻定律【教学目的】1、掌握电阻定律的内容和物理意义2、掌握电阻率的概念,知道电阻率和哪些因素相关【教学重点】电阻定律的理解和掌握【教学难点】什么情况下考虑电阻率随温度的变化,什么情况下忽略这种影响【教具】蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器、不同材料、粗细、长度的导线若干。
【教学过程】○、复习&引入计算:已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m−3,现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流,试求导线中自由电子的定向移动速率。
☆学生计算…(答案:8.9×10−5m/s)在我们刚才计算中,我们用到了电流的微观解释I = neSv ,让我们讨论这样几个问题:1、在电压一定的情况下,如果仅将导体的横截面积S增大,电流会怎样变化?U>会变化吗?→v 学生讨论…(教师提示:电场强度....<对柱形导体,看成匀强电场 E = d会变化吗?→n会变化吗?)→结论:I变大。
2、在电压一定的情况下,如果仅将导体的长度l增大,电流会怎样变化?学生讨论…(教师提示:和上面类似)→结论:I变小。
3、在电压一定的情况下,如果仅将导体的温度升高,电流会怎样变化?学生讨论…(教师提示:和上面类似,但要提请学生注意电子热运动速率的变化........——客观上造成阻碍作用加大)→结论:I变小。
同学们,我们刚才讨论的虽然是电流的变化,但根据欧姆定律,它事实上反映另外一个隐含的信息:电阻会随着导体某些因素的改变而改变。
本节的任务,就是要是要具体找出影响导体电阻的因素,并定量的总结出相关规律。
一、电阻定律请同学们根据刚才的理论分析,总结三个因素对电阻的定性影响——☆学生:S增大,R减小;l增大,R增大;T升高,R增大。
过渡:这种关系能不能通过实验来验证呢?我们下面请看——演示实验:教材P153“实验”实验目的、实验原理简介实验器材介绍(变阻器的必要性)电路连接实验步骤分三步走…结论:用打勾(√)的方式照应前面的板书(学生结论)这里虽然照应了两个,还有一个由于条件所限,没有得到验证。
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-12.6电阻定律(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电阻定律、电阻率。
2、解析:这一节概念初中学过,要进行复习,讲述的重点内容是欧姆定律的应用。
这一节内容关系到后面闭合电路的学习,要加强对这一节的练习。
(二)目标及其解析1、知道电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的计算.2、了解电阻率与温度的关系.思考题1. 制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?思考题2. 金属的电阻率与温度有什么关系?解析:导体的电阻与长度、面积和材料有关。
知道金属的电阻率随温度升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,合金的电阻率不随温度而变化。
(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、在计算不规则的电阻时容易出问题。
电阻率与温度的关系学生容易忘记。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对学生将一些变化的导体的电阻怎么计算。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习上节内容→本节学习要点→电阻定律→电阻率→练习、小结2、教学情景问题1电阻是否是导体本身的一种性质?设计意图:知道导体的电阻由导体本身决定问题2导体电阻的大小决定于那些因素?设计意图:知道导体的电阻由长度、面积和材料决定。
问题3电阻率的物理意义是什么?单位是什么?设计意图:知道电阻率反应导体的导电性能例题1.把一根横截面直径是d,电阻是R的均匀电阻丝拉制成直径()均匀电阻丝被拉细后,电阻丝的体积不变.因此直径变为细丝的电阻值为原来的10000倍. 答:B.【变式】课本137页第(2)题.例题2.一圈粗细均匀的导线长1200m,在两端点A、B间加上恒定电压时,测得通过导线的电流0.5A.如剪去BC段,在A、C两端加同样电压时,通过导线的电流变为0.6A,则剪去的BC段多长?由于电压恒定,根据欧姆定律可算出导线AB和AC段的电阻比,再根据电阻定律算出长度比,即得剪去的导线长度.解:设整个导线AB的电阻为R1,其中AC段的电阻为R2.根据欧姆定律根据电阻定律,导线的电阻与其长度成正比,所以AC段导线长由此可知,剪去的导线BC段的长度为【变式】课本137页第(4)题.设计意图:复习欧姆定律,应用电阻定律解决实际问题(六)、目标检测1. 用电器离电源L米,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值是()A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ2.下列关于电阻率的叙述,错误的是()A.当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零B.常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D.材料的电阻率随温度变化而变化设计意图:检测目标完成情况A组题:1、课本137页第(1)题.2.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其电阻值仍为R?()A.当L不变,S增大一倍时B.当S不变,L增大一倍时C.当S和L都缩为原来的1/2D.当L和横截面的半径都增大一倍时3. 有长度相同,质量相同,材料不同的金属导线A、B各一根。
2.6电阻定律教案一、教材分析本节课是一节实验探究和理论探究课。
从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。
如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标1、知识目标①知道电阻定律及其表达式;②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法本节课我将采用“导、探”式教学方法。
“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡七、课时安排 1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡,请学生观察。
第六节电阻定律教学目标:(一)学问与技能1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
(二)过程与方法用把握变量法,探究导体电阻的打算因素,培育同学利用试验抽象概括出物理规律的力气。
(三)情感、态度与价值观通过试验探究,体会学习的欢快。
教学重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
教学难点:利用试验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
教学方法:探究、讲授、争辩、练习教学用具:实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、同学电源、电键、导线若干、试验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒教学过程:(一)引入新课老师:同学们在学校学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小打算于哪些因素?其定性关系是什么?同学:导体电阻的大小打算于导体的长度、横截面积和材料。
同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
老师:同学们在学校已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用试验定量地争辩这个问题。
(二)进行新课1、电阻定律老师:(多媒体呈现)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝)(2)L2、L3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝,L4为铜丝)演示试验:按下图连接成电路。
(1)争辩导体电阻与导体长度的关系老师:将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端,调整变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L1、L2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。
同学:从试验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)争辩导体电阻与导体横截面积的关系老师:将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端,调整变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L2、L3电流的不同,得出导线电阻与导体横截面积的关系。
选修3-1第二章2.6电阻定律教案一、教材分析本节课是一节实验探究和理论探究课。
从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。
如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标1、知识目标①知道电阻定律及其表达式;②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法本节课我将采用“导、探”式教学方法。
“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡,请学生观察。
提出问题:(1)计算2只灯泡的电阻;(2)观察电阻和灯丝的长短、粗细有什么关系?引出课题:导体的电阻和这些因素之间有什么样的定量关系呢?(三)合作探究、精讲点播1、实验探究从复习控制变量法入手:(1)怎样进行定量研究呢?这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研究,类似的问题我们以前遇到过吗?引导学生回忆“控制变量法”。
(2)规划步骤:学生用“控制变量法”制定探究步骤(3)制定方案、设计电路:先让学生制定如何探究的方案,再进一步由方案到实验的设计;同时,把学生制定的方案和设计的电路展示出来,再请学生评价哪个方案哪个电路优越?通过比较学生设计的电路,让学生充分发表见解。
从而培养学生合作与交流的品质。
(4)实验与收集证据:各小组按照设计的实验方案,分组进行实验。
要求设计实验表格、记录实验数据。
让学生明确收集实验数据的重要性。
从而培养学生实事求是的科学态度。
(5)分析与论证:让学生对数据分析处理并尝试对实验结果进行归纳。
请各组的发言人总结汇报。
让另外同学进行评判。
从而增强了实验的可信度与说服力。
以上环节紧紧围绕“学生探索”展开课堂教学,把“探索”这一要素充分地体现出来了,从而培养了学生的科学探索能力。
2、理论探究从建立物理模型入手:(1)首先根据情境一和情境二中的物理图景,引导学生建立物理模型;建立研究R与l关系的模型:一根长度为l,电阻为R的导体,可以看称是由n段长度同为l,电阻同为R1的导体串联而成;你能得出R与L的关系吗?你能得出R与S的关系吗?建立研究R与S关系的模型:一根横截面积为S,电阻为R的导体,可以看称是由n条横截面积同为S1,电阻同为R1的导体并联而成;在这里师生共同进行探索,思路如下:通过以上实验探究和理论分析,我们已经得出电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,即:;分析k的含义,引出电阻率的概念。
最后,得出电阻定律的表达式:(四)反思总结、当堂检测(五)发导学案、布置作业九、板书设计一、实验探究:1、探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、探究方法:控制变量法4、实验方案设计:5、实验准备:6、进行实验:7、结论汇报:二、理论探究:1、分析导体电阻与它的长度的关系:2、研究导体电阻与它的横截面积的关系:三、电阻定律:1、电阻定律内容:导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比。
2、公式:R= ρL/s3、电阻率ρ(1)反映了材料导电性能的好坏(2)单位:Ω?m十、教学反思本教学设计采用“猜想—实验—归纳”的探究性教学模式,引导和鼓励学生围绕“探究导体电阻与导体长度、横截面积及材料的关系”,激发学生的探究热情和学习兴趣。
课堂上有学生的个体学习、小组学习、合作探索、学生交流汇报、实验操作、师生交流等教学组织形式,扩大了单位时间内学生主动学习的空间,而且释放了每个学生的精神活动,充分体现了新课程倡导的“重视对学生进行自主探究和合作学习能力的培养”的理念主体地位,改变学生被动学习的方式。
课后需要记录、总结学生反映情况,时间分配情况等。
电阻定律学案课前预习学案 一、预习目标1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算2、了解电阻率与温度的关系 二、预习内容1.导体的电阻是导体本身的一种 ,它是由导体 决定的,导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。
2.电阻定律:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度L 成 ,与它的横截面积成 ;导体的电阻与 有关。
表达式R= ,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征 的一个重要的物理量。
3.各种材料的电阻率 都随温度的变化而 ,金属的电阻率随温度的升高而 ,而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作 。
三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标二、学习过程1. 控制变量法:物理学中,如果想研究一个量与其他几个量的关系时,可以采用保持其他量不变,只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。
2.比较I U R =与SL R ρ= I U R =S LR ρ= I UR =是电阻的定义式,其电阻并不随电压、电流的变化而变化,只是可由该式计算电阻。
S LR ρ=时电阻的决定式,其电阻的大小由导体的材料、横截面积和长度共同决定。
提供了一种测量R 的方法:只要测出U 、I 就可求出R 。
提供了一种测导体ρ的方法:只要测出R 、L 和S 就可以求出ρ。
例1 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =10 cm ,bc =5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流为1 A ;若将C 与D 接入电压为U 的电路中,则电流为( )A 、4 AB 、 2 A C、21A D 、41A 解析:设将A 与B 连入电路时,电阻为R 1,C 与D 连入电路时电阻为R 2,金属片厚度为h ,由电阻定律S L R ρ= 得hbc ab R ⋅=ρ1 hab bcR ⋅=ρ2 所以R 1∶R 2=4∶1,故后者电流I 2=4I 1. 答案选A例2 某用电器离供电电源距离为L ,线路上的电流为I ,若要求线路上的电压降不超过U ,已知输电线的电阻率为ρ,该输电线的横截面积最小值是( )A 、ρL/RB 、2ρLI/UC 、U/ρLID 、2UL/I ρ例3如图所示,两只相同的白炽灯L 1和L 2串联接在电压恒定的电路中.若L 1的灯丝断了,经搭丝后与L 2. 串联,重新接在原电路中,则此时L 1的亮度与灯丝未断时比较( )A.不变B.变亮C.变暗D.条件不足,无法判断解析:设两灯电阻为R 1和R 2,外加电压为U ,则灯L 1消耗的电功率为21221221222112122112122R R R R U R R R R R U R RR UR I P ++=++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==. 灯L 1断后重新搭接,R 1变小,故上式中变量仅是R 1.注意到221221R R R R =为常量,故当1221R R R =即21R R =时,1221R R R +最小,此时P 1最小;当R 1变小,则1221R R R+变大,结果P 1变小,灯L 1变暗.所以,正确的答案是C.三、反思总结四、当堂检测1.根据电阻定律,电阻率LRS=ρ对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率( ) A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定2.电路中有一段金属丝长为L ,电阻为R ,要使电阻变为4R ,下列可行的方法是( ) A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 3.一段粗细均匀的镍铬合金丝,横截面的直径为d ,电阻为R ,如果把它拉成直径为4d的均匀细丝,电阻值将变为( )A .16RB .16RC .256RD .64R4.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是( )A.若将a 、c 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值增大B.若将a 、d 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值减小C.若将b 、c 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值增大D.若将a 、b 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值不变5.有一只灯泡的灯丝断了,通过转动灯泡灯丝接通,再接入电源后,所发生的现象及其原因是()A.灯丝电阻变小,通过它的电流变大,根据P=I 2R ,电灯变亮B.灯丝电阻变大,通过它的电流变小,根据P=I 2R ,电灯变暗C.灯丝电阻变小,它两端的电压不变,根据R U P 2=,电灯变亮D.灯丝电阻变大,它两端的电压不变,根据RU P 2=,电灯变暗6. 两根完全相同的金属裸导线A 和B ,如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍,导线B 对折后拧成一股,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比R A :R B 为______,相同时间内通过导体横截面的电荷量之比q A :q B 为______课后练习与提高学习1.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻率是原来的31 B.金属的电阻率随温度的升高而增大 C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 2.将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去nL,再拉长至L ,则导线电阻变为 ( ) A.nR)1n (- B.nRC.)1n (nR-D.nR3.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为() A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l4.一段长为L ,电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉制成3L 长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为 ( )A .R /3B .3RC .R /9D .R5.甲乙两条铜导线质量之比M 甲:M 乙=4:1,长度之比为L 甲:L 乙=1:4,则其电阻之比R 甲:R乙为 ( )A .1:1B .1:16C .64:1D .1:646.白炽灯接在220V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压逐渐增大到220V,则下列说法正确的是( )A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的7.有四个阻值为R的电阻全部使用,经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻,下列阻值中可以获得的阻值为( )A.4RB.2RC.RD.0.6R8.已知铜的电阻率小,合金的电阻率大,铂的电阻率随温度有明显变化,锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,则在下列空格处填上合适材料:连接电路的导线用______,电炉的电阻丝用______,电阻温度计用______,标准电阻用______9. 两导线长度之比为1∶2,横截面积之比为3∶4,电阻率之比为5∶6,则它们的电阻之比为______。