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1、电阻教学设计 一、教材依据 山东科学技术出版社、普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1),第3章:恒定电流、第2节:电阻。 二、设计思想 (一)教材分析。 电阻承接和发展了前节知识部分电路欧姆定律,是在学生已知的定性规律的基础上定量描述,同时突出了“电阻率”这一新的物理概念,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方面也有重要意义。 (二)教学指导思想。 通过对实验数据分析、总结,突出重点。通过材料电阻率表,分析数据、总结规律,不同材料的电阻率不同,强调电阻率的物理意义。通过认识电路中导线用什么材料
2、,电炉等大功率用电器所用材料,进一步认识电阻率,突破难点。 (三)设计理念。 知识、概念的扩大,知识更新速率的加快,都在客观上决定了培养学生获取知识,应用知识的能力,比单纯接触、积累、储存知识更为重要.为此本节将演示实验改为学生在不同条件下的分组探究实验,目的是让学生参与到教学活动中,通过自己动手、在教师的指导下,分析数据,探究规律,重知识的形成过程,通过电阻率的相关图表分析锻炼学生获取知识的能力,在自己科学猜想的基础上进行验证,充分体现“猜想验证”的物理思维模式。 (四)学情分析。 初中阶段定性研究过影响导体电阻大小的因素,但学生认识较模糊。本节课用探究式教学法,学生也熟悉探究的几个过程,关
3、键是不少学生不善于认真记录、分析实验数据,不注重知识的形成过程,造成死记结论的现象。从培养学生实事求是的科学态度着手,培养学生的实践能力,综合能力。 在学法上,采用实验观察、分析、猜想、动手操作、理解现象、联系生活、为学生提供参与教学的机会,充分体现学生的主体地位,让学生通过积极思考主动获取知识,提高自身的能力,并培养科学态度和唯物主义的思想方法。 三、教学目标 (一)知识与技能。 1.理解电阻定律和电阻率,能用电阻定律进行有关的计算。 2.培养学生观察、分析、解决问题的能力,培养学生获取知识的能力及丰富的想象力,提高学生的动手能力。 (二)过程与方法。 通过对实验现象的观察、数据记录、分析、
4、归纳得出结论,了解知识形成的过程。 (三)情感态度与价值观。 1.培养学生实事求是的科学态度和发现探究问题的良好习惯。 2.培养学生的分工合作意识。 四、教学重点 电阻定律及其应用、电阻率。 五、教学难点 电阻率。 六、教学准备 实验电路板、不同规格的导线、镍铬、康铜、锰铜丝、电压表、电流表、变阻器、电源、开关各一个、多媒体一套。 七、教学过程 (一)复习提问、引入新课。 电流通过导体时,导体对电流有阻碍作用,这就是我们通常所说的电阻。那么,影响电阻的因素有那些呢?电阻与它们之间存在着怎样的关系呢?本节课我们就来探讨这一课题。 (二)实验研究。 本节课采用控制变量法来研究四个物理量间的关系。
5、1.学生分组做实验。 学生按要求实验,教师巡视指导,实验装置如图1所示,每个胶木板上有三根规格不同的合金导线,让学生按照图示电路图连接电路,用伏安法测量每根导线的电阻并填人表1相应的表格中,三个小组分工合作,共同研究电阻的定量规律。 2.分析数据、概括规律。 据上表的数据,师生共同概括出电阻定律的内容、数学表达式,重点说明电阻率的物理意义、单位,符号等问题。 3.交流评估。 不同组的测量数据不一样,只要学生概括出的规律一样就行,充分让同学们交流一下在本节课中的做法、收获,教师及时给予肯定,鼓励,保持学生的激情尤为重要。 通过以上探究,我们可以粗略地知道导体的长度,横截面积,材料是如何影响电阻的
6、大小的。进一步研究表明:导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,还跟导体的材料有关。这就是电阻定律。公式表达是:R=S 式中的比例系数是反应材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。R,S的单位分别是,m,m2,的单位是?m。 (三)自然过渡、巧妙转题。 给出一张关于材料电阻率及温度系数的表2(多媒体投影),同学们能从表中得到哪些信息? 材料电阻率/?m温度系数/-1 银1.610-80.0038 铜1.710-80.0039 铝2.710-80.00429 铁1.010-70.00651 锰铜合金4.410-70.00005 碳3.510-5-0.0005 硅0.160-0.07
7、 玻璃10101014 在学生独立思考的基础上,引导学生得出下面几条规律,并简要说明它们的应用。 1.不同材料的电阻率是不同的,纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,简要介绍其应用(电炉丝如何选材料) 2.金属材料的电阻率随温度的升高而增大。当温度变化范围不大时,金属的电阻率与温度t之间近似地存在线性关系(图2)。但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小,并且变化也不是线性的(图3)。有些材料的电阻率几乎不受温度的影响(如合金材料)。说明它们的应用,激发学生学习的热情。 (四)课堂总结;巩固练习:P-54作业1-2、P-53例题。 在课堂总结的基础上,通过思维辨析的选择题和计算题,巩固所学
8、的知识,加深对所学知识的理解。 导体的电阻是由导体材料的电阻率、长度、横截面积决定的,依据这些因素可以由电阻定律计算出导体的电阻值。导体的电阻率受到温度的影响,不同类型的材料电阻率随温度的变化影响不一样。 例题 如图4所示,把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端分别接入电路中的电阻各是多大。 解:根据电阻定律R=S可以算出接入电路的电阻。由图可以看出,当接入点不同时,导体的长度和横截面积是不一样的。 点拨:从以上计算可以看出,一定材料、一定几何形状导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关。 八、教学反思 1.教学中应注意体现科学探究要素,多让学生参与。图象是表达物理规律的方式之一,也是分析与论证中对实验数据进行分析处理的方法之一,教学中对此要有足够的重视。 2.对例题的处理,可以让学生参加分析,如找出各种情况下的面积和长度。题目处理完后,提出如果在各端加相同电压,其电流是否相同,应怎样表达?