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高中物理教科版选修3-12 电阻定律教案设计
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这是一份高中物理教科版选修3-12 电阻定律教案设计，共3页。教案主要包含了讲授新课，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
设计思路：
对于电阻定律学生初中时已有所了解，但只知道定性结论，本节的教学要求是：（l）理解电阻率的概念，能认识并区分电阻与电阻率的物理意义。（2）掌握电阻定律，并能用它来进行有关计算，所以，电阻定律的定量关系是本章教学的重点。围绕这一重点，我们采用了定量的实验研究和理论研究相结合的办法。实验的成功与否直接影响着对电阻定律的认识。所以，实验研究导体电阻与导体材料、长度关系便成了本节的教学难点。从研究方法上讲，本节内容是一个不可多得的典型教材。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。总之，本节教学要突出实验，采用实验探究法和理论探究法相结合的教学方法，让学生参与提出问题、分析问题和解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。知道实验探究法和理论探究法在物理学发展中的作用。根据上述思考和分析，设计如下教学程序。
新课引入：
让学生看新闻报道：中央电视台2002年12月播放了北京技术质量监督局对市场中电线电缆产品质量抽查的消息。消息引用检验负责人的话：“十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。
提出三个问题：
从这则新闻报道中大家能看到点什么？
致电阻不合格的原因是什么？
决定导体电阻的因素到底有哪些呢？
导体电阻与这些因素之间到底有哪些定量关系呢？
从一则新闻报道着手，由生活走向物理，连续的设问激起学生的好奇心和求知欲，将学生的注意力迅速集中到本节课要探究的问题中来。
二、讲授新课
提问：我们要来研究导体电阻与这些因素的定量关系，应该采用什么样的方法呢？
（控制变量法）
提出问题：下面就让我们尝试着一起来探究一下导体电阻与长度的关系。
提问：研究导体电阻与长度的关系的前提条件是什么？
（控制导体的材料和横截面积相同。）
方案设计：给学生提供一根同种材料制成的粗细均匀的电阻丝，请学生设计实验方案，画出电路图，并设计采集数据的表格。
交流学生的实验方案：实物投影学生设计的电路图、表格并进行分析。）
让学生自己设计方案可以充分发挥学生的想象力，调动学生的主观能动性，使学生真正成为课堂的主体。
V
A
将电压表的一端与电阻丝左端固定连接，另一端用鳄鱼钳接在电阻丝上不同的位置。随着鳄鱼钳的移动，被测电阻的长度发生变化，电压表的读数将随之改变，读出电压表和电流表的读数就可以算出电阻，从而探究出电阻与长度的关系。为了实验的方便，在电阻丝L/4、L/2、3L/4、L处做好标记。
开始实验：先让学生自己操作，老师巡视。在学生操作一定时间后，老师帮助学生解决操作中碰到的实际问题：1、鳄鱼钳的用途和连法；2、变阻器的连接方法；3、电池组的连接方法等；解决好学生在具体操作中碰到的问题后让学生继续实验。
没有选择先讲实验注意事项再让学生操作，而是先让学生操作在纠正学生实际操作中的问题，一来可以更有针对性，二来给了学生一个失败体验，有利于形成学生良好的实验意识。
数据处理：实物投影学生数据，（同时纠正学生读数时可能的错误如：有效数字问题）对结果进行分析得出结论：在误差允许的范围内，在横截面积和材料一定时导体电阻和长度成正比。
实验评估：1、简化方案提醒学生注意表格中电流读数有什么特点？（相等）电压读数和长度之间有什么关系？（正比）如果将电流表的读数去掉，能得出这个结论吗？（能）所以在实验时可以将电流表去掉。从而使得实验更加简化。
2、对结果进行论证：一条长度为 L、电阻为R的导体，我们可以把它看成是由n段长度同为L1、电阻同为R1导体串联而成的，这n段导体的材料、横截面积都相同。由L=n L1 和R=n R1 长度变为n倍，电阻也变为n倍。所以在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。
提问：参照刚才的方法，你们能根据电阻并联的有关知识通过逻辑推理来探究导体电阻与横截面积的关系吗？
请学生运用电阻并联的有关知识自行证明在长度、横截面积相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比。
综上得出R∝L/s 写成等式是R=ρL/s 。
提问：这个比例系数有多大呢？按照现有的数据能进行计算吗？怎样知道S和L呢？
让学生进行计算，从中收集部分数据。（两种材料各选几组）
分析数据：提问：为什么这三个数据比较接近，另三个数据也比较接近，而这两组之间相差较大呢？
说明ρ是与材料有关的物理量，我们把它叫做电阻率。当L、S相同时ρ越大则电阻越大，ρ表征了材料的导电性质。
在给学生提供的电阻丝中有两种材料，分别发给两大组同学，但学生并不知情，直到计算出的比例系数不一样时通过相互交流才恍然大悟！这样可以增强学生的成就感，达成课堂教学中的情感目标。
回到本节课开始时看到的报道，提问为什么有杂质就影响导线的电阻？怎样影响了导线的电阻？提醒学生阅读P60表格。让学生总结出纯金属的电阻比较小，可以制作导线。合金的电阻比较大，所以有杂质就使导线的电阻变大。
这样就前后呼应，让学生对这则报道有了更深的认识。
提问：请同学们看看这个表格的标题，为什么要标明具体的温度呢？
说明电阻率和温度有关。
课堂小结：今天我们运用控制变量法，通过实验探究了导体电阻R与它的长度L成正比，用理论探究的方法探究了导体电阻R与它的横截面积s成反比；又通过计算分析认识了电阻率。最后我们总结得到了电阻与这些量的定量关系：R=ρL/s。这就是电阻定律。
四、巩固练习：略。位置
L/4
L/2
3L/4
L
电压
电流
电阻
设计思路：
对于电阻定律学生初中时已有所了解，但只知道定性结论，本节的教学要求是：（l）理解电阻率的概念，能认识并区分电阻与电阻率的物理意义。（2）掌握电阻定律，并能用它来进行有关计算，所以，电阻定律的定量关系是本章教学的重点。围绕这一重点，我们采用了定量的实验研究和理论研究相结合的办法。实验的成功与否直接影响着对电阻定律的认识。所以，实验研究导体电阻与导体材料、长度关系便成了本节的教学难点。从研究方法上讲，本节内容是一个不可多得的典型教材。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。总之，本节教学要突出实验，采用实验探究法和理论探究法相结合的教学方法，让学生参与提出问题、分析问题和解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。知道实验探究法和理论探究法在物理学发展中的作用。根据上述思考和分析，设计如下教学程序。
新课引入：
让学生看新闻报道：中央电视台2002年12月播放了北京技术质量监督局对市场中电线电缆产品质量抽查的消息。消息引用检验负责人的话：“十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。
提出三个问题：
从这则新闻报道中大家能看到点什么？
致电阻不合格的原因是什么？
决定导体电阻的因素到底有哪些呢？
导体电阻与这些因素之间到底有哪些定量关系呢？
从一则新闻报道着手，由生活走向物理，连续的设问激起学生的好奇心和求知欲，将学生的注意力迅速集中到本节课要探究的问题中来。
二、讲授新课
提问：我们要来研究导体电阻与这些因素的定量关系，应该采用什么样的方法呢？
（控制变量法）
提出问题：下面就让我们尝试着一起来探究一下导体电阻与长度的关系。
提问：研究导体电阻与长度的关系的前提条件是什么？
（控制导体的材料和横截面积相同。）
方案设计：给学生提供一根同种材料制成的粗细均匀的电阻丝，请学生设计实验方案，画出电路图，并设计采集数据的表格。
交流学生的实验方案：实物投影学生设计的电路图、表格并进行分析。）
让学生自己设计方案可以充分发挥学生的想象力，调动学生的主观能动性，使学生真正成为课堂的主体。
V
A
将电压表的一端与电阻丝左端固定连接，另一端用鳄鱼钳接在电阻丝上不同的位置。随着鳄鱼钳的移动，被测电阻的长度发生变化，电压表的读数将随之改变，读出电压表和电流表的读数就可以算出电阻，从而探究出电阻与长度的关系。为了实验的方便，在电阻丝L/4、L/2、3L/4、L处做好标记。
开始实验：先让学生自己操作，老师巡视。在学生操作一定时间后，老师帮助学生解决操作中碰到的实际问题：1、鳄鱼钳的用途和连法；2、变阻器的连接方法；3、电池组的连接方法等；解决好学生在具体操作中碰到的问题后让学生继续实验。
没有选择先讲实验注意事项再让学生操作，而是先让学生操作在纠正学生实际操作中的问题，一来可以更有针对性，二来给了学生一个失败体验，有利于形成学生良好的实验意识。
数据处理：实物投影学生数据，（同时纠正学生读数时可能的错误如：有效数字问题）对结果进行分析得出结论：在误差允许的范围内，在横截面积和材料一定时导体电阻和长度成正比。
实验评估：1、简化方案提醒学生注意表格中电流读数有什么特点？（相等）电压读数和长度之间有什么关系？（正比）如果将电流表的读数去掉，能得出这个结论吗？（能）所以在实验时可以将电流表去掉。从而使得实验更加简化。
2、对结果进行论证：一条长度为 L、电阻为R的导体，我们可以把它看成是由n段长度同为L1、电阻同为R1导体串联而成的，这n段导体的材料、横截面积都相同。由L=n L1 和R=n R1 长度变为n倍，电阻也变为n倍。所以在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。
提问：参照刚才的方法，你们能根据电阻并联的有关知识通过逻辑推理来探究导体电阻与横截面积的关系吗？
请学生运用电阻并联的有关知识自行证明在长度、横截面积相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比。
综上得出R∝L/s 写成等式是R=ρL/s 。
提问：这个比例系数有多大呢？按照现有的数据能进行计算吗？怎样知道S和L呢？
让学生进行计算，从中收集部分数据。（两种材料各选几组）
分析数据：提问：为什么这三个数据比较接近，另三个数据也比较接近，而这两组之间相差较大呢？
说明ρ是与材料有关的物理量，我们把它叫做电阻率。当L、S相同时ρ越大则电阻越大，ρ表征了材料的导电性质。
在给学生提供的电阻丝中有两种材料，分别发给两大组同学，但学生并不知情，直到计算出的比例系数不一样时通过相互交流才恍然大悟！这样可以增强学生的成就感，达成课堂教学中的情感目标。
回到本节课开始时看到的报道，提问为什么有杂质就影响导线的电阻？怎样影响了导线的电阻？提醒学生阅读P60表格。让学生总结出纯金属的电阻比较小，可以制作导线。合金的电阻比较大，所以有杂质就使导线的电阻变大。
这样就前后呼应，让学生对这则报道有了更深的认识。
提问：请同学们看看这个表格的标题，为什么要标明具体的温度呢？
说明电阻率和温度有关。
课堂小结：今天我们运用控制变量法，通过实验探究了导体电阻R与它的长度L成正比，用理论探究的方法探究了导体电阻R与它的横截面积s成反比；又通过计算分析认识了电阻率。最后我们总结得到了电阻与这些量的定量关系：R=ρL/s。这就是电阻定律。
四、巩固练习：略。位置
L/4
L/2
3L/4
L
电压
电流
电阻
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