2019-2020年高中物理《电阻定律》教案14 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理电阻定律教案14 新人教版选修3-1一、教学目标： 1、知识与技能（1）深化对电阻的认识，理解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算。（2）理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。（3）通过分组实验，培养实验设计和实验操作能力。2、过程与方法 （1）体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。（2）通过学生发现问题提出问题方法研究实验操作等一系列探究过程，使学生掌握如何去开展研究、获取知识，培养思维能力。（3）体会到实验探究和逻辑推理是相辅相成的，都是重要的科学研究方法。3、情感、态度与价值观（1）通过实验探究，体验成功的积极情感，进一步理解认识来源于实践。（2）通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生安全用电的意识。（3）体验到实验的魅力和逻辑的力量，也体验到物理学的简洁之美。二、教学重点、难点： 1、教学重点及教学策略重点：通过实验探究和理论探究，引导学生得出电阻定律的表达式。教学策略：从学生设计定值电阻的角度出发，思考电阻与那些因素有关？引出探究课题。结合课件，设置小台阶，有目的地引导设计实验，探究R与L的关系。反思得到实验的理论依据是串联电路的特点，知识迁移、从并联电路特点出发，理论探究R与S的关系，用数学方法整合实验结论，得出电阻定律，并加以理解。2、教学难点及教学策略难点：立足农村中学实验室现有的条件，引导学生优化实验设计和实验过程。教学策略：从控制变量的基本实验思想出发，结合多媒体课件，师生、生生合作，设计实验，从实验室现有的条件出发，抓住R、I、U三者关系，再次利用控制变量法简化实验设计，通过优化实验，既加深对控制变量法的理解，又为利用串联电路特点理论探究R与L 的关系，打下了基础。使后续理论探究过程显得并不突兀。三、设计思路：本课教材以电阻定律为载体，提供了一套实验探究方案和一套理论探究方案，充分体现了探究式学习在物理教学中的地位和作用。本节内容既要学习、理解电阻定律和电阻率，更要突出探究过程，容量是很大的。因此就要求教师在让学生体验探究过程的同时，还得保证教学效率。对于这样一对矛盾，我采取了实验探究重方法，理论探究重思维，课堂教学重过程，结合课件优化实验、分散难点的策略。在让学生学习电阻定律基本知识的同时，感受实验的魅力和逻辑的力量，体现物理教育在好奇求知、质疑创新、动手操作、逻辑思维等方面的价值导向。本课总体设计思想是：从控制变量，引导学生设计实验出发，体验实验探究的思想方法。明确方法后，学生只动手实验探究R与L的定量关系，不需去多重复。然后反思实验，由串联电路的特点逻辑推理验证实验探究的结果，进而拓展到利用并联电路的特点理论探究得到R与S的关系，得出，总结出电阻定律的表达式。理解电阻率与材料和温度的关系。在小结课堂教学的基础上进行反馈练习。四、教学资源：1、实验仪器：电池组、电压表（2只）、带鳄鱼夹的导线（4根）、装有底座的电阻丝（50cm、1根）、导线若干、电键（1只）、米尺（1把）、（以上器材可以每2-4人一组）2、多媒体教学设备一套：可供课件播放、实物投影。相关的自制课件。五、教学过程设计：教 师 活 动学 生 活 动点 评导入情景模块课前创设： 在课间休息时，打出第1张PPT，创设一种研究的前置氛围，也适当暗示了本节课的学习内容。为课堂教学作一个很好的铺垫。（PPT展示的内容如下：）“疑问像电阻，是思考让它导通电流，流光溢彩！”课堂导入：简单关注这句话的基础上，打出第2张PPT，问题引导：1、观察这些电阻的图片，你发现了些什么？2、让你来设计这些电阻，你要考虑些什么因素？学生陈述的基础上，引入探究的课题：本节课我们一起在初中的基础之上，深入的“探究导体电阻与长度、横截面积、和材料之间的定量关系”。适当关注展示内容，体会这句话的含义。读图，观察各种形状、阻值不一的电阻。主动思考导体的电阻跟哪些因素有关。陈述思考的结果：R与L，S、材料及温度有关。明确探究的课题。这句话语带双关，既为课堂教学创设前置氛围、暗示了教学内容，又体现了科学的人文价值。激发兴趣、引出课题；提问的方式体现了学生的主体性。有效的回顾知识、提出研究课题。培养学生用准确的语言表达自己的想法。实验探究互动模块实验探究互动模块引导设计实验：问题引导：1、该如何研究R与长度、横截面积和材料三个量之间的关系呢?具体该怎么做?通过学生的思考和回答，让他们明确依据控制变量，探究过程可以划分为三个步骤， L；控制S和材料相同。R S；控制L和材料相同。 材料；控制L和S相同。 引导学生首先设计实验来研究R与L的关系：问题引导：，探究R与L的定量关系，对所选择的电阻有什么要求？，R与L该怎样来测量？，你能尝试画出电路图吗？各自思考后分小组交流，老师参与个别小组的讨论。请学生来陈述自己的想法：1、要求电阻丝的横截面积和材料相同只是长短不同。2、用伏安法测电路R=U/I，用米尺测长度。AV3、电路图： a b(ab之间分别接入横截面积和材料相同只是长短不同的电阻)从这些回答当中大致知道该如何去探究R与L的定量关系。接着从实验室只能提供的器材出发，结合刚才的设计思路，引导学生优化实验方案。优化实验设计：问题引导：1、实验室只能提供一根长的电阻丝，没有两根长短不一的电阻丝，能否探究R与L的关系？说说你的想法？2、根据R=U/I、测得U和I，才能求R，想想看能否少测一个量，让实验简单一些？（刚才我们设计探究R与L的关系时，并没有测S，这样做的理由，对我们是有启发的。）在学生充分思考、讨论的基础上，引导他们得出优化后的实验设计方案。V V R1 R2在保证电流I相等的前提下，电压U之比，反映了对应的电阻R之比。设计表格：U/VL/mR1R2进行实验：依据优化的实验方案，分小组进行实验。巡视，解决学生实验操作中的困难。处理数据，交流结果：引导学生从实验数据中发现： 保证电流I相等的前提下，电阻两端的电压之比，实质反映的是电阻之比：U1/U2=R1/R2=L1/L2结论（）：在电阻的横截面积和材料相同的条件下：与成正比。思考：研究多个物理量之间的关系所用到的方法。明确：依据控制变量探究过程可以划分为三个步骤。思考这三个问题的同时，对探究实验的方案形成大致的思路。小组内交流各自的想法。请学生代表陈述小组交流的结果，并在黑板画出电路图。从他人回答的结果中，对自己的想法进行明确和完善。在两个问题的引导和老师的描述下，思考：如何去克服实验室简陋的条件，完成探究。联系刚才不测S的理由，思考不测电压U或者是不测电流I的前提是什么？ 师生、生生交流，优化设计方案，最终形成共识。体验到通过努力，能让探究方案变得更简洁。优化设计表格。小组内合作，完成探究实验。小组与小组之间交流实验数据，得到实验结论。在思考问题的同时，明确研究的方法，对实验的大步骤有所了解，从众多物理量中找到研究的突破口。用问题从测什么？要什么？怎样测？等方面来引导学生，有目的地设计实验，这种设计实验的思考角度，对其他物理实验也是有效的 生生交流设计方案，相互碰撞、相互启发，培养学生有目的地去借鉴和吸收他人成果完善自己的设计。 明确实验方案的基础上，将实验室所能提供的条件告诉学生，使其明了科学探究往往不是在条件齐备的情形下进行的，培养他们简化、优化实验的意识和素质，以及克服困难的精神！探究R与L的关系时，并没有测S，这样做的理由，对R=U/I三者的测量形成方法上的关照，将控制变量再一次灵活运用。达到立足简陋条件，优化实验方案，完成实验探究，获取高层次成功体验的目的！生生合作，动手操作，进行探究。培养分析数据的能力，得到数据所包含的物理规律。理论探究 互动模块结论整合 意义拓展模块反思拓展：引导1、反思我们刚才的实验中，把一长段电阻丝看成是长短不一的两段电阻丝串联，在电流相等的情况下探究R与L的关系，利用了串联电路的特点。从串联电路的特点出发，我们也可以做如下推导：（图见对应的PPT）一个长为L，阻值为R的电阻，可以看成是n个长为L1，阻值为R1的电阻串联而成。这样很容易就有：L=nL1，R=nR1显然R与L成正比例。引导2、探究R与S的定量关系, 是否也可以从串、并联电路的特点来逻辑推导得到呢？引导学生思考的基础上，类比刚才的推理得到：一个横截面积为S，阻值为R的电阻，可以看成是n个横截面积为S1，阻值为R1的电阻并联而成。这样很容易就有：结论（）：S=nS1，R=R1/ n显然R与成反比例。方法动手操作实验探究逻辑推理理论探究R与L成正比R与S成反比中期小结：（对应展示）1、2、实验探究和逻辑推理相辅相成，是科学研究中的两种重要方法。结论整合：引导学生将刚才的两个探究结论，归纳为一个：R与L/S成正比问题引导：1、可否将这个结论写成一个等式，怎么办？设一个正比例系数，就能得到等式：R=L/S2、正比例系数应该有它的物理意义？单位是什么？可能与什么因素有关呢？同样长度、同样横截面积、不同材料的铜丝和铁丝各一根，它们的电阻值相等吗？谈谈你的想法。 总结学生思考的结果，得出：“正比例系数反映的是导体材料本身的性质，单位是：m把定义为电阻率。的结论这样我们发现公式：R=L/S很好的反映了R与L、S、和材料之间的定量关系，这个规律就是：电阻定律研读电阻率表：PPT呈现课本上的电阻率表格，结合几个问题，思考：1、 那些金属容易导电，那些金属不容易导电，它们各自的电阻率呈现什么特点？2、 除了对电阻率关注之外，你还对表格中的什么数据感兴趣？这个条件说明了什么？自主学习，阅读填空：利用教材提供的文本资料，通过学生阅读，自主学习，明确电阻率受温度影响的特点，并反馈学习结果，完成以下两个小题：T升高，增大，应用T升高，不变，应用在老师的引导下，反思刚才优化实验的过程，关注串联电路特点在设计中的运用。在老师进一步的引导中，发现简单的逻辑推理也能验证刚才的实验结论，获得成功的体验。和方法上的启示。迁移思考探究R与S的定量关系, 是否也可以从串、并联电路的特点来逻辑推导得到呢？尝试依据并联电路的特点理论探究R与S的定量关系。得到结论。师生一起小结刚才的两种不同探究方法，对实验探究和逻辑推理两种科学方法相辅相成，有一定的认识。在问题的引导下将探究得到的两个结论，用数学方法整合为一个等式。在问题创设的情景中，推导它的单位，思考的物理意义？可能与什么因素有关？陈述个人思考的结果，相互启发，得到结论。明确R=L/S这一表达式中每一个物理量的意义，得到完整探究结论，再次体验到物理学的简洁之美。认真研读表格，思考问题，发现电阻率反映的是导体导电性能的好坏，还和温度有关。立足课本，阅读材料，自主学习，完成习题。反思实验中，把一长段电阻丝看成是长短不一的两段电阻丝串联的理论依据，让学生体验到科学实验可科学理论是相辅相成的！从反思中实现知识的迁移，培养学生的发散思维，从并联电路的特点理论探究R与S的定量关系。获取成功的体验，进一步感受到实验探究和逻辑推理的关系。中期小结，对实验与理论相结合的探究方法做一个明确的提炼。运用数学方法，对实验结论进行合理的整合，归纳为一个具体的数学表达式。从一个很复杂的多个物理量关系，经过科学探究，得到一个很简洁的数学表达式，体验到物理学的简洁之美！深入思考正比例系数的物理意义。加深对R=L/S的理解。得到一个完美的表达式。通过阅读电阻率表格，既发现电阻率反映的是导体导电性能的好坏，又引出其与温度的关系，同时也培样了学生对表格的观察能力。教材对不同导体电阻率受温度影响，表述得很清楚。让学生利用好课本材料，自主去学习，体现学生的课堂主体地位，调动了积极性。课堂总结 反馈练习模块课堂总结：1、 知识小结：电阻定律：R=L/S 物理意义：电阻率： 单位： 受温度影响：2、 方法小结实验探究与逻辑推理相辅相成，都是科学研究的重要方法！反馈练习：1、学习了这些知识，同学们就可以自己按要求设计电阻了：请你用横截面积为m2的镍铜合金丝，绕制一只最大阻值为 的滑动变阻器，你该取用多长的一段？2、阅读课本第页“思考与讨论”中的内容，运用已学的知识，进行逻辑推理，找到电阻与的关系，并思考一下这种关系对电路元件的微型化，以及电路的高度集成化有何意义？（上课前课件展示的许多电阻图片中，像网络电阻有1000万欧，体积却非常小。）在学生思考完成的基础上，评析这两个习题。注意知识的反馈和方法的渗透。课后习题布置：1、 给你一段钨丝，设计一个实验，探究电阻和温度的关系？（目的在于巩固实验探究的方法）2、完成课后1、2、3、4、题。（目的在于巩固电阻定律和电阻率等新知识）师生互动，总结这堂课所学到的方法，以及探究到的知识。加深理解，拓展思维。利用电阻定律，进行计算，获得成功的体验。联系实际的电路集成，找到电阻微型化的秘密。体会到物理与技术的紧密关系。明确课后任务，课后巩固提高。立足电阻定律的得出，回顾探究的 全过程，体验实验探究和逻辑推理的结合，对科学研究的作用。呼应课前提出的问题，应用知识解决问题，获得成功的体验。灵活处理教材内容，既是对所学知识的拓展，又体现了科学、技术和社会三者见的联系。课后习题一类体现方法，一类体现知识，两相结合，巩固提高。板书设计：探究： L1、R S 定量关系：电阻定律：R=L/S材料 物理意义：反映的是导体导电性能的好坏2、电阻率 单位：m 受温度影响