1、6 导体的电阻 对于导体的电阻跟材料、长度和横截面积间的关系,我们在初中已简单地学习过。本节课是一节探究课,从研究方法上讲,本节内容所运用的控制变量法,是研究物理量之间关系的一种重要思想方法。【教学目标】1、知识与技能(1)理解电阻定律,并能利用电阻定律解决具体的问题;(2)了解电阻率的概念、意义及决定因素。2、过程与方法控制变量法3、情感、态度与价值观通过实验探究,让学生自己得出影响导体电阻的因素,激发学生对科学探索的欲望,让他们在快乐中掌握知识。【教学重点】电阻定律及利用其分析、解决有关的实际问题。【教学难点】利用实验,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、讨论、练
2、习【教学用具】实物投影仪、滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源、电键、导线若干、实验所需的合金导线等【教学过程】1、实验探究:教师提问,引入新课:假如家里要装修房子,父母说你是高中生了,让你去买电线,那么你去买电线时要注意些什么呢?带着这个问题,我们一起来学习导体的电阻这一节的内容。通过上一节课的学习,我们知道了电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流I和加在它两端的电压U均无关。那么导体的电阻到底与哪些因素有关呢?带着这个问题,我们一起来看几张图片:(投影仪展示)通过分析图片,让学生知道:移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻; 粗细(横截面积)不同的导线电阻可能不同; 不同材料制成的导线电阻
3、也可能不同。教师提问:导体的电阻可能与哪些因素有关呢?引导学生提出猜想:导体的电阻可能与它的长度、横截面积和材料等因素有关。教师提问:那么如何研究多个变量之间的关系呢?我们在以前的学习中碰到过类似的情况吗?学生回答:我们可以用控制变量法。如我们在探索“导体中电流同其两端电压和其电阻之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一方法。教师提问:那么对于本实验,我们具体地该如何操作?引导学生作答:横截面积和材料相同的导体,探究电阻与长度的关系;材料和长度相同的导体,探究电阻与横截面积的关系;长度和横截面积相同的导体,探究电阻与
4、材料的关系。实验方案: 实验原理图: R材料SL一定一定改变一定改变一定改变一定一定 实验注意事项:(1)连接电路前开关断开,滑动变阻器的阻值应调到最大。(2)电流表、电压表的接法要正确,并正确读数。(3)换导体的时候要断开开关。(4)测量时,调节滑动变阻器,使电表示数尽量较大。师生共同活动:根据实验结论,进行推理得出: R(L:导体的长度,S:导体的横截面积)即:当温度不变时,导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比,与导体的材料也有关系。2、理论探究:(1)分析导体电阻与它的长度的关系:如图所示,我们可以把一条长为L、电阻为R的导体分成n等份,让学生利用串联知识,分组讨论此时导体电
5、阻与长度的关系。学生得出结论:在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。(2)研究导体电阻与它的横截面积的关系:如图所示,我们可以把n条相同的导体紧紧并在一起,组成一个新的导体。由学生根据并联知识讨论此时导体电阻与横截面积的关系:学生得出结论:在长度、材料相同的情况下,导体的电阻与横截面积成反比。学生根据实验和理论上的分析,得出导体的电阻与它的长度、横截面积和材料等因素的关系,即电阻定律:3、电阻定律:内容:温度不变时,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,跟导体材料的电阻率成正比。公式:R=教师强调:是比例常数,跟导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,
6、称为材料的电阻率。a、物理意义:电阻率是反映材料导电性能的物理量;b、公式:=RS/Lc、单位:在国际单位制中,电阻率的单位是欧米(m)几种导体材料在20时的电阻率:(投影仪展示)材料/m材料/m银1.610-8铁1.010-7铜1.710-8锰铜合金4.410-7铝2.910-8镍铜合金5.010-7钨5.310-8镍铬合金1.010-6学生思考:金属与合金,哪种材料的电阻率较大?制造输电电缆应选什么材料?制造电炉用什么材料做发热原件?学生分组讨论后作答:从表中可以看出,合金的电阻率较大。制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做,制造发热原件时应选用电阻率大的合金来做。例题1:把一个均匀导体
7、切成四段后并在一起,电阻是原来的多少倍?拉长四倍后是原来的多少倍?解:由电阻定律:切成四段后体积不变,故:S4S所以,变为同理,拉长四倍后,变为原来的16倍。4、电阻率与温度的关系:当温度升高时,金属丝的电阻增大,从而可以得出:金属的电阻率随着温度的升高而增大。教师提问:锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度的变化极小,怎样利用它们的这种性质?学生回答:利用它们的这种性质,常用来制做标准电阻。教师简单介绍电阻温度计的主要构造和工作原理。放松环节:利用网络资源,让学生观看“决定电阻大小的因素”的实验视频(例题2: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
8、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 A B、2 A C、 A D、 A解:设将A与B连入电路中时,电阻为R1,将C与D连入电路中时,电阻为R2,金属片的厚度为h,由电阻定律 得:所以,R1R2=41,故后者电流I2=4I1=4 A故选A 5、课堂小结:以小组为单位,学生间相互讨论、交流,再由小组选出代表进行课堂小结。小组1:这节课,通过实验探究推导电阻定律,研究的方法是控制变量法。小组2:这节课的学习过程是这样的:先用实验探究找出影响导体电阻的因素再用理论探究推导出电阻定律 建立电阻定律学习电阻率的概念。小组3:通过这节课,我们进一步认识到知识来自
9、于实践,实践是检验真理的唯一标准。【板书设计】第六节 导体的电阻1、电阻定律:(1)内容:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。(2)表达式: 2、电阻率:(1)单位:欧米(2)物理意义:反映材料导电性能的好坏6、作业:课本P137 :2、3题,并完成导学案,查阅有关超导体的资料。【教学反思】本教案采用“猜想探究归纳”的教学模式,引导和鼓励学生围绕“探究导体的电阻与长度、横截面积及材料的关系” ,从而得出电阻定律。大部分学生在课堂中表现出来了强烈的求知欲,他们踊跃发言、善于辩论,作为教师,应多给予肯定和表扬。有时,一个亲昵的动作、一个期待的眼神、一个浅浅的微笑,都会在学生的成长过程中起到意想不到的效果。因此,我们大可不必吝啬自己那表扬、激励的话语。另外,我想在以后的课堂中,充分利用多媒体辅助教学,将传统教学与利用网络资源结合起来,让一些抽象难懂的物理概念、公式、规律能直观而形象地展示在学生面前。一节课是结束了,但还有很多的问题等着我和学生们一起共同地去探索。我深感由应试教育向素质教育转变教学改革之路任重而道远