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高三物理教案:《电阻定律》教学设计

来源:3edu教育网 2018-11-13 15:22:27

  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/s

  3、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。

  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=I2R,电灯变亮

  B.灯丝电阻变大,通过它的电流变小,根据P=I2R,电灯变暗

  C.灯丝电阻变小,它两端的电压不变,根据,电灯变亮

  D.灯丝电阻变大,它两端的电压不变,根据,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RA:RB为______,相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB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

  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,再拉长至L,则导线电阻变为

  6.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.4R        B.2R        C.R        D.0.6R

  8.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______。

  10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路,水银柱中通过的电流为0.1A,今将这些水银倒进另一根玻璃管中,管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路,则流过水银柱的电流为______.

  11. 一根长为0.5m的金属丝,横截面积为3.0mm2,在它两端加上0.15V的电压时,通过金属丝的电流为2.0A,求金属丝的电阻率。

  12. A、B两地相距40km,从A到B两条输电线的总电阻为800Ω,若A、B之间某处E两条输电线发生短路,为查明短路地点,在A处接上电源,测得电压表示数为10V,小量程电流表读数为40mA,如图所示,则短路处距A多远?

  参考答案:

  预习内容

  1.性质  因素  长度 横截面积 材料

  2.正比  反比 构成它的材料   材料性质

  3.一般 变化  增大  标准电阻

  当堂检测

  1、D 2、A 3、C 4、AD 5、C 6、16:1;1:16

  课后练习与提高学习

  1、BCD  2、C 3、C 4、D 5、D  6、AD 7、AC

  8、电路导线需选ρ小的,故选铜;电炉的电阻丝需选ρ大的,故选合金;电阻温度计需选ρ随温度变化明显的,故选铂;标准电阻需选ρ随温度变化基本稳定不变的,故选锰铜合金

  9、5∶9

  10、1.6A

  11

  12、距A端12.5km

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