《4.1 電阻定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

《4.1電阻定律》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】第四單元第1節(jié)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.理解電阻定律；知道金屬導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積的關(guān)系，知道改變導(dǎo)體電阻的方法，了解超導(dǎo)現(xiàn)象及其應(yīng)用。2.通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)出電阻定律，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)探究中的控制變量方法。3.通過實(shí)驗(yàn)與觀察、思考與討論，使學(xué)生感到物理知識(shí)就在身邊，物理知識(shí)就在生活中，學(xué)習(xí)物理是有趣的，學(xué)習(xí)物理是有用的?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電阻定律?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】運(yùn)用控制變量法探究電阻定律?！窘叹邷?zhǔn)備】電阻絲、電池組、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等?！窘虒W(xué)過程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)電阻有關(guān)知識(shí)（1）什么是電阻？任何導(dǎo)體都有阻礙電流通過的特性，這種特性叫導(dǎo)體的電阻。就像任何物體都具有慣性一樣，任何導(dǎo)體都有電阻。（2）為什么任何導(dǎo)體都具有電阻？導(dǎo)體中有可以自由移動(dòng)的自由電荷，也有不能自由移動(dòng)的晶格點(diǎn)陣，它們對(duì)自由電荷的移動(dòng)將產(chǎn)生阻礙作用，當(dāng)自由電荷定向移動(dòng)時(shí)，就形成了對(duì)電流的阻礙。（3）導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)系？有什么關(guān)系？導(dǎo)體的電阻大小與組成導(dǎo)體的材料、長度、截面積有關(guān)系。對(duì)于某種材料組成的導(dǎo)體來說，導(dǎo)體越長電阻越大，截面積越大，電阻越小。導(dǎo)體的電阻大小還與溫度有關(guān)系，一般導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增加。2．提出問題：導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、截面積之間有什么樣的數(shù)量關(guān)系？本節(jié)課我們探究導(dǎo)體的電阻大小與材料、長度、截面積的定量關(guān)系?！艉献魈骄咯ぉば抡n學(xué)習(xí)一、電阻定律1．實(shí)驗(yàn)探究──研究電阻與長度、截面積的關(guān)系：教材第92頁“實(shí)驗(yàn)與觀察”。（1）探究電阻與長度的關(guān)系：取粗細(xì)均勻，長度不同的鎳銅合金絲接入電路，測出接入的長度，閉合開關(guān)，讀出電流表、電壓表的示數(shù)，計(jì)算出與不同長度對(duì)應(yīng)的電阻。引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論──導(dǎo)體的電阻與長度成正比。（2）探究電阻與截面積的關(guān)系：取長度相同，截面積（已知）不同的錳銅合金絲，接入電路，閉合開關(guān)，讀出電流表、電壓表的示數(shù)，計(jì)算出與不同截面積相對(duì)應(yīng)的電阻。引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論──導(dǎo)體的電阻與截面積成反比。（3）綜合分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出電阻定律。2．電阻定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比，與它的截面積S成反比。用公式表示就是：。式中的比例系數(shù)ρ與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫做材料的電阻率。3．對(duì)導(dǎo)體的電阻率的討論（1）意義：反映材料的導(dǎo)電性能。在量值上等于某種材料制成的截面積1m2，長度為1m的導(dǎo)體的電阻，電阻率越大，材料的導(dǎo)電性能越差。（2）單位：Ω·m（歐·米）（3）與溫度的關(guān)系：一般材料的電阻率隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小?！舭咐骄咯ぉれ柟趟鶎W(xué)1．例

一段均勻金屬絲的電阻是Ro，先將其截成長度相等的4段，然后并接在一起。并接后的電阻是多少？解析：并接后電阻率不變，長度變成了原來的四分之一，截面積變成了原來的四倍，由公式可知，并接后的電阻是原來的十六分之一，即。2．組織學(xué)生討論教材第92頁“情境與問題”中的例子（1）組織學(xué)生討論。（2）交流評(píng)價(jià)：導(dǎo)體是用來連接各元件，作用是導(dǎo)通電流，它的電阻越小越好，一般選用電阻率較小的材料制造，所以選用鋁或銅制作。電爐是把電能轉(zhuǎn)化成熱力學(xué)能的元件，根據(jù)焦耳定律可知，其電阻越大發(fā)熱效果越好，故選用電阻率較大的合金制作。電阻器有各種規(guī)格的電阻值，制作一定電阻值的電阻器，選用電阻率較大的材料，電阻絲可以短一些，好繞制，是選用電阻率較大的合金絲制作。二、敏感電阻1．熱敏電阻一些材料的電阻率隨溫度的變化比較靈敏，溫度的微小變化將引起電阻的明顯變化。用這種材料制成的電阻稱為熱敏電阻，常用它作為溫度傳感器的敏感元件，將溫度的變化轉(zhuǎn)變成電路中電流的變化，進(jìn)行溫度測量或利用溫度進(jìn)行自動(dòng)控制。2．光敏電阻：一些材料的電阻率隨光照強(qiáng)度的變化而靈敏變化，光照強(qiáng)度的變化將引起電阻的明顯變化，用這種材料制成的電阻或元件可用來測量光強(qiáng)度或作為光控元件。3．磁敏電阻：一些材料的電阻率隨光磁場強(qiáng)弱的變化而靈敏變化，磁場的變化將引起電阻的明顯變化，用這種材料制成的電阻或元件可用來測量磁場強(qiáng)度或作為磁控元件。此外還有一些材料的電阻率隨摻入雜質(zhì)、濕度等的變化而靈敏變化。三、超導(dǎo)現(xiàn)象1．學(xué)生閱讀教材“超導(dǎo)現(xiàn)象”部分。2．思考討論以下問題：（1）什么是超導(dǎo)現(xiàn)象？（2）什么是超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度？（3）研究超導(dǎo)現(xiàn)象有什么意義？◆歸納小結(jié)──鞏固所學(xué)1．課堂練習(xí)，討論問題：教材第95頁“