物理公开课教案

减小字体 增大字体 作者:教育文稿  来源:教育文稿  发布时间:2008-12-17 15:34:05

【课题】                          电阻

开课教师:江琼(昀蔚)     时间:2007-9-20      班级:高二(8)班

【教学目标】

一、知识和能力

1、本节课的学习,能叙述电阻定律,写出表达式。

2、能叙述电阻率的意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律,了解电阻率和温度有关。

二、过程和方法

1、通过设计和操作实验,学会应用控制变量法来进行研究的方法。

2、通过分析处理数据,培养学生逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。

3、通过研究各材料的电阻率表格,培养学生收集信息、综合分析获取知识的能力。

三、情感和价值观

1、培养学生热爱科学,激发学生努力探索未知的激情。

2、培养学生团结协作精神。

【教学重点】  电阻定律的得出

【教学难点】  电阻率

【教学方法】  实验研究法  分析法  类比法

【教学用具】  多媒体课件, 直流电桥以及相关器材1套

【学生用具】  直流电桥、电流表、伏特表、电键、干电池 、电池盒13套 、导线若干、计算器、铅笔、尺子

【教学过程】

情景引入:用课件演示电流的形成:电荷的定向移动形成电流。放大导体中电子的移动,发现自由电子并不是畅通无阻地流动的,而是不断地与金属离子发生碰撞,那么金属离子对电子就产生了阻碍作用,这就是电阻。今天我们就进入电阻这一节的学习。

导线对电流的阻碍作用就是我们通常所说的电阻。

那么电阻的大小究竟与哪些因素有关,以及是否存在什么定量的关系? 这就是我们这一节需要探讨的问题。

一、    实验探究

现在请同学们根据生活中的现象大胆的猜想,电阻究竟和哪些因素有关: (还是看电荷定向移动形成电流的那个课件)

归纳学生猜想,并给予肯定,之后在排除不可能的因素,把有可能的因素归纳:

(1)    移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻

猜想:电阻可能与导体的长度有关;

(2)    同是220V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮

猜想:电阻可能与导体的横截面积有关

(3)    电线常用铜丝而不用铁丝

猜想:电阻还可能与导体的材料有关。

影响电阻的因素可能有很多,那我们要来研究电阻与长度、横截面积、材料等的关系时,要用什么方法阿?

学生回答:控制变量法。

我们在研究牛顿第二定律的时候:a 与F和m之间的关系。保持质量不变来研究a 与F的关系;然后保持F不变,来研究a与m的关系。

那也就是说:

研究电阻与长度的关系时,要在材料与横截面积一样的情况下。 

保持材料与横截面积一定,改变长度,看看电阻的大小随着长度的改变如何改变。那么如何测量电阻呢?

  用伏安法测电阻。给出伏安法测电阻的电路图。


 

用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出导体中的电流,代入公式


即可求出导体的电阻。


在材料与S相同的情况下,先在电路中串联长为L的导线,读出电压表,电流表的示数,求出电阻R;然后把导线的长度改为2L,读出电压表,电流表的示数,求出R;依次类推,做三到五组。画出R-L图线。

那么研究电阻与横截面积的关系时,我们应该怎么做?

要保持材料与长度一样,改变S,看看电阻的大小随着横截面积的改变如何改变。具体做法:

    在材料与L相同的情况下,先在电路中串联横截面积为S的导线,读出电压表,电流表的示数,求出电阻R;然后把两根相同的导线串联起来,使得横截面积为2S,读出电压表,电流表的示数,求出R;依次类推,做三到五组。画出R- 图线。

研究电阻与材料的关系时,要在长度和横截面积相同的情况下。

长度和横截面积相同时,使用不同的材料,测出它们的阻值。看看电阻值是否相同。

为了有效利用时间,介绍完方法之后,开始分组实验, 共13个组,5个组测电阻与长度的关系,7个组测电阻与横截面积的关系,1个组测电阻与材料的关系。

用幻灯片展示学生的结果,从而得出结论:

(1)    电阻跟导体的长度成正比

(2)    跟导体的横截面积成反比

(3)    还跟材料有关。

这就是电阻定律。

二、    电阻定律

接着,介绍电阻定律,

1、电阻定律的内容

2、公式
接着我们来看一道例题。书本53 页。

三、    电阻率

那么这里的r到底是什么呢?

我们把比例系数r 称为电阻率。由公式 ,可以知道L、S一定时, r越大,R越大,导体的导电性能越差;r越小,R越小,导体的导电性能越好;因此,r是反映材料导电性能的物理量。

进一步介绍电阻率。

公式变形后,得到 由这个公式可知:

(1)r的单位是 (欧姆米,简称欧米)

(2)r在数值上等于用这种材料制成的长1m,横截面积为1m2的导体的电阻

(3)r与L、S无关,仅取决于导体材料的性质和导体所处的条件(如温度等)

分析r与材料的关系;用flash课件演示给学生看,r 与温度的关系,从而得出电阻率与材料和温度有关。

之后,用课件列举出几种材料在不同温度下的电阻率,从而让学生知道

1、材料的电阻率受温度影响,有的影响大,有的影响小

2、金属导体的电阻率随温度升高而增大

3、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大

同时,结合课本52页的表3-1  一些材料的电阻率及温度系数

在说一下,金属导体的电阻率随着温度的升高而增大,而半导体的电阻率随着温度的升高而减小。引出书本上的图3-10和图3-11。

r/ W·m                       r/ W·m

t/℃ t/℃

当温度变化范围不大时,金属的电阻率与温度之间近似地存在线性关系。

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。

四、    课堂总结

最后,如果有时间,再来几道课堂练习。

反思:

处理猜想:首先应鼓励学生大胆猜想,当学生猜想不出或是不够开放时,可以采用类比思维,逆向思维,等效思维等方法引导学生猜想。若学生猜想过于发散时,可以从学生的个人假设转化为团体的共同假设,使猜想更加科学。

控制时间:如这堂课的电阻与材料,L、S,温度等这些因素有关,但课堂短短的45分钟,无法使每一个学生都一一验证电阻与这些因素的关系,因此,可以采用分工合作的办法,每组选择一个研究,然后交流和讨论研究的结果,从而节省时间;再比如研究电阻与温度的关系时,可以使用课件演示,鼓励有兴趣的同学课后可以自己研究。对于,提出的别的猜想,若没有办法立刻排除掉的,也可以在课后研究。

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