最新《电阻定律电阻率》教学案例原创 精品.docx

最新《电阻定律电阻率》教学案例原创 精品.docx

《最新《电阻定律电阻率》教学案例原创 精品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新《电阻定律电阻率》教学案例原创 精品.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

最新《电阻定律电阻率》教学案例原创精品

《电阻定律电阻率》教学案例

一、教学目标

（用目标描述语言来写）

（一）知识和能力

1、本节课的学习，能叙述电阻定律，写出表达式，并能应用电阻定律进行相关问题的分析和计算

2、能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律

（二）过程和方法

1、通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法

2、通过分析处理数据，培养学生逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力

3、通过研究各材料的电阻率表格，培养学生收集信息、综合分析获取知识的能力

（三）情感和价值观

1、培养学生热爱科学，激发学生努力探索未知的激情

2、提倡团结协作的学习方式

二、教学重点电阻定律电阻率

三、教学难点电阻率的概念

四、教学设计理念

本节课教学设计的出发点是基于新课程改革下研究性学习（探究性学习）的兴起和迅速发展，同时考虑到学生的实际情况，如知道导体电阻和哪些因素有关，但又不知定量关系；学过电路的基本知识，会连接基本的电路并进行测量等等，因此决定采用“以问题为主线，以实验为基础的探究式教学”模式。

1．“以问题为主线”，把问题作为教学的出发点和衔接点，通过问题的提出引入教学，通过问题的思考猜想展开教学过程，通过问题的解决使学生理解和掌握知识。

在问题的设计上，采用逐渐过渡的方式，如：

“如何测定导体的电阻？

”、“如何用实验研究导体的电阻和导体的长度、横截面积等之间的定量关系？

”、“既然电阻还与温度有关系，那么刚才的电阻定律应该怎样表述才更科学？

”等等，用问题把整堂课进行有机连接，不仅体现了很强的探索性，突出了学生的主体地位，更能激发学生的学习动机。

2．“以实验为基础”，把实验作为解决问题的突破口，整堂课中知识点的获取都是在进行实验的基础上分析展开。

同时把演示实验改成设计方法、学生合作操作的实验，使实验具有更强的说服力，同时让学生通过自己动手参与教学，通过分析数据、探究规律，重视知识的形成过程，激发学习兴趣。

五、教学方法实验研究法分析法类比法

六、教学用具示教电流表热敏电阻干电池40W电灯灯丝一个电键酒精灯

七、学生用具电流表伏特表电键干电池滑动变阻器导线若干电阻定律演示板共14套

八、教学过程

一、引入新课

暑假在家经常停电，说明电能供应满足不了人们的需求，但另一方面，在输电导线上每年的电能损失却为1000亿度，相当于国家要新建十个大型的发电厂。

[问题]：

1．导线上为什么会有电能损失？

2．怎样能减少导线上的电能损失？

学生思考并讨论，得出导线上有电阻的缘故。

教师引出研究课题。

——导线电阻和哪些因素有关？

学生讨论回答，教师归纳小结：

与材料、长度、横截面积、温度等有关。

本节课就是就来研究导体电阻和长度、横截面积及材料之间的定量关系。

【教学反思】

第一次反思：

视觉要比语言对学生的冲击强，所以对引入部分进行了修改，用课件屏幕来投影输电线路上的电能损失，造成较大的视觉冲击，激发学生的学习兴趣。

第二次反思：

前二次都是由外部的刺激来引出研究课题，缺乏问题情境的创设，教学效果始终感到不很理想。

在第三次教学时，改用演示实验引入，将15W和200W的两盏灯泡并联接通电源，观察亮度。

由观察到亮度不同而引起学生讨论，引出亮度不同——灯丝的电阻不同——电阻大小与哪些因素的关。

二、研究导体电阻和长度、横截面积及材料之间的定量关系

[问题]：

如何把研究多个物理量之间关系的复杂问题变简单？

我们在以前学习中碰到过类似的情况吗？

由学生思考并讨论，若得不到结果，教师通过启示得到：

类似研究牛顿第二定律，a于F和m之间的关系。

并由此得到研究方法——控制两个量不变，研究R与第三个量之间的关系。

这样一来，这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了：

1、研究电阻和长度的关系时，就选用横截面积和材料相同的导体；

2、研究电阻和横截面积的关系，就选用材料和长度相同的导体；

3、研究电阻与材料的关系是，就选用长度和横截面积相同的导体。

教案初稿

第一次

修改

第二次修改

第三次

修改

教师活动内容

学生活动内容

引入新课

暑假在家经常停电，说明电能供应满足不了人们的需求，但另一方面，在输电导线上每年的电能损失却为1000亿度，相当于国家要新建十个大型的发电厂。

[提问]：

1.导线上为什么会有电能损失？

2.怎样能减少导线上的电能损失？

可以从减少导线的电阻入手。

因此，就要求我们来研究导线上的电阻和哪些因素有关？

今天我们就来学习这方面的基础知识，以求我们的同学在将来去很好的解决输电损失这个大问题

思考并讨论

（导线上有电阻）

对课件进行了修改，用课件屏幕来投影输电线路上的电能损失，造成较大的视觉冲击，激发学生的学习兴趣。

演示实验引入

并联15W和200W的两盏灯泡接通电源观察亮度，亮度不同学生讨论灯丝的电阻不同

提出问题引导猜测

1.导线电阻和哪些因素有关？

思考回答：

材料、长度、横截面积、温度等等

确定方法

[教师]:

本节课就是专门研究导体电阻和长度、横截面积及材料之间的定量关系

出示电阻定律研究示教板。

[提问]：

那如何把研究多个物理量之间关系的复杂问题变简单写？

我们在以前学习中碰到过类似的情况吗？

思考并讨论：

类似研究牛顿第二定律：

a于F和m之间的关系。

控制两个量不变，研究R与第三个量之间的关系

分组讨论：

研究方法：

控制变量法

设计方案

这样一来，这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了

比如说：

1、研究电阻和长度的关系时，就选用横截面积和材料相同的导体

2、研究电阻和横截面积的关系，就选用材料和长度相同的导体

3、研究电阻与材料的关系是，就选用长度和横截面积相同的导体

[提问]：

那怎样来测量电阻？

伏安法测电阻

交给学生自己来选择

由于电路连接浪费时间比较多，故先板演怎样连接实物图

实验操作

为有效控制时间，学生分成三大组，每一组只研究一个关系

将全班学生分成14组，其中5组研究电阻和长度的关系，5组研究电阻和横截面积的关系，4组研究电阻和材料的关系，

教师巡视，并对学生在研究中出现的问题进行订正和指导。

分组实验：

按照电路图，学生连接实物电路，进行读数

把数据纪录在学案上，并进行分析

控制时间在15分钟以内

结论汇报

要求各小组进行实验数据和实验结论的汇报

课题一：

把小组的学案利用实物投影仪进行实物投影

课题二：

利用课件分析处理数据

课题三：

利用课件分析处理数据

各课题组成员代表进行实验数据和实验结论的汇报

让学生上来汇报，充分体现学生的主体性

教师归纳小结

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

写成式子形式，R∝L/S写成比例形式，R=KL/S分析比例常数的意义。

在实验中也发现，即使L、S都相同，若材料不同，则电阻也不同，可见比例常数和材料有关，同时，对同一材料来说，比例常数相同，对不同材料来说，比例常数不同。

它是反映材料本身性质的物理量，我们把它定义为电阻率，并用一个专门的字母ρ表示。

所以，公式可写成：

2.公式：

R=ρL/s

分析：

当L、S一定时，ρ越大，R越大，即导电性能越差；反之，导电性能越好所以，电阻率是反映导电性能好坏的物理量

3.电阻率ρ

（1）反映了材料导电性能的好坏

提问：

对某一材料来说，ρ的数值等于多少？

我们可以怎样来测量？

教师总结：

由R=ρL/s可得，ρ=RS/L,可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻

（2）大小等于l=1m,S=1m2的导体电阻

（3）单位：

Ω·m

学生小结：

R与长度成正比，与横截面积成反比，且与材料有关

与

教

师

共

鸣

思考分析：

方法:

用伏安法测出导体的电阻，并测出导体的横截面积及长度，利用公式就可算出导体的电阻率了。

推导电阻率单位

直接拿出比例常数就是ρ。

然后来分析它的物理意义和大小及单位

分析应用

对定律进行修正

现在，请大家仔细研究这个表格，看看我们可以得出一些什么结论？

大家一起比一下，看谁能得出最多结论或问题。

00C

Ω·m

200C

Ω·m

1000C

Ω·m

银

1.48×10-8

1.6×10-8

2.18×10-8

铜

1.43×10-8

1.7×10-8

2.18×10-8

铝

2.67×10-8

2.9×10-8

3.80×10-8

钨

4.85×10-8

5.3×10-8

7.10×10-8

铁

0.89×10-7

1.0×10-7

1.44×10-7

锰铜合金

4.4×10-7

4.4×10-7

4.4×10-7

镍铜合金

5.0×10-7

5.0×10-7

5.0×10-7

镍铬合金

1.0×10-6

硬橡皮

118--118

玻璃

102--118

演示实验：

导体电阻率随温度变化

（1）介绍电路中各导体，确定研究对象：

灯丝电阻

（2）利用酒精灯给灯丝加热，灯丝电阻变化，电流表读数怎么变化？

（3）若将灯丝电阻换成热敏电阻，电流表读数又是怎样变化的？

小结：

从上述实验可以发现，导体的电阻率跟温度有关，不同的温度下导体的电阻值可能不一样。

[提问]：

那么，刚才的电阻定律应该怎样表述更科学？

4.对电阻定律的修正

在相同温度下，导体的电阻和长度成正比，和横截面积成反比。

并讨论分析

（1）纯金属的电阻率很小，导线常用铝或铜来制作，在200C时银的电阻率最小，常用于精密集成芯片

（2）合金的电阻率较大，电炉、电阻器常用合金制作

（3）金属材料的电阻率随温度的升高而增加，常用的电阻温度计就是利用金属这种特性而制成的

（4）有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，利用这种特性，常用来制作标准电阻

观察并讨论，分析原因

为节省时间，制作学案，让学生在下面分析得出结论

说明导体的电阻并不是总是随温度的增加而增加的，为半导体留下伏笔

课堂深入

5、R=U/I与R=ρL/s的比较

（1）公式R=U/I是计算电阻的一种常用方法，R与U、I无关，但通过U、I能求出R。

（2）公式R=ρL/S是电阻的决定式，它表示决定电阻的因素是L、S、ρ。

分析讨论

课外延伸

小结

1、知识内容

2、科学方法

作业

1、课后P154

（1）、（3）、（4）

2、自己回去查找资料，看看什么是半导体，什么是超导体，它们各有什么用？

九、课后反思

1.本节课充分发挥了教师的主导作用和学生的主体地位。

教师主导作用体现在控制课堂教学的进程，引导学生分析、讨论和解决教学中遇到的问题；学生的主体地位体现在教师引导下学生自己设计方案，自己动手做实验解决问题，最后获得新知。

2.通过从提出问题——进行猜想——确定方法——设计方案——实验操作——数据处理——结论汇报等等一系列探索过程，将学习者始终置于探索者的位置，使学习过程成为“发现”或“再发现”的过程，充分发挥学生学习的积极性、主动性，让学生自己从实验中得出结论，体验探索的快乐，成功的喜悦，强化学习的乐趣。

3.通过从实验研究电阻和温度的关系，从而加深对定律适用范围的理解。

尤其是电灯的灯丝电阻随温度的变化的这个实验，实验现象很明显，对学生的启发性较大。

4.通过对不同温度下导体的电阻率的表格的分析，让学生对电阻率有一个感性的认识，通过对表格的分析，学生学会对大量信息的收集、分析和判断，学会互相交流、互相合作的科学研究精神，从而增进学生的思考力和创造力。

导体材料电阻率的特点及其在生活中的应用，把问题拓宽到课外，活化知识的同时，拓宽认知的深度与广度。

存在的疑虑：

1.引导猜想时，学生的参与面不够

2.学生做分组实验时间不能完全控制，这一部分没有处理好将直接影响到后面的教学。

3.学生由于习惯性的思维，不能全身心投入，在课堂上还不能完全放开

4.在引出电阻定律表达式：

R=ρL/S，在长度和横截面积不变的情况下，电阻和电阻率成正比这个关系，在学生实验中不能直接得出，因此在该表达式的引出，学生思维过渡不是很流畅。

课题一：

在材料、横截面积相同的情况下，研究电阻和长度L的关系

组别：

第组研究人员：

（1）实验电路图

（2）数据纪录

L

U/V

I/A

R/Ω

L

2L

3L

4L

（3）实验数据处理

R/Ω

L/m

结论：

课题二：

在材料、长度相同的情况下，研究电阻和横截面积S的关系

组别：

第组研究人员：

（1）实验原理图

（2）数据纪录

S

U/V

I/A

R/Ω

S

2S

3S

4S

（3）数据处理R/Ω

S/m2

结论：

课题三：

在长度和横截面积一定的情况下，研究电阻和材料的关系

组别：

第组研究人员

（1）实验原理图

（2）数据纪录

材料

U/V

I/A

R/Ω

铜

铁

镍铬合金

（3）结论

观察下面这张表格，，并回答问题。

不同材料在不同温度下的电阻率

电阻率温度

材料

00C

Ω·m

200C

Ω·m

1000C

Ω·m

银

1.48×10-8

1.6×10-8

2.18×10-8

铜

1.43×10-8

1.7×10-8

2.18×10-8

铝

2.67×10-8

2.9×10-8

3.80×10-8

钨

4.85×10-8

5.3×10-8

7.10×10-8

铁

0.89×10-7

1.0×10-7

1.44×10-7

锰铜合金

4.4×10-7

4.4×10-7

4.4×10-7

镍铜合金

5.0×10-7

5.0×10-7

5.0×10-7

镍铬合金

1.0×10-6

硬橡皮

118--118

玻璃

102--118

（1）制作导线常用或，原因是很小，

（2）合金的电阻率较大，电炉、电阻器常用制作

（3）金属材料的电阻率随温度的升高而，常用

的就是利用金属这种特性而制成的

（4）有些材料常可以用来制作标准电阻，其原因是