电阻定律教学设计
物理3-第二章第6节 电阻定律（教案）
一、 二、 任务分析
宁夏育才中学是宁夏自治区的一级示范性高中，学生大部分来自宁南山区，少部分来自银川市。原本自主学习能力及学习习惯一般，各方面的见闻也比较少，但是学生普遍学习认真且上课能够比较主动的与教师进行呼应。经过入校一年半时间的训练，大部分学生对于探究学习的模式已经适应，有一定的探究能力，但是实验操作与设计的技能相对薄弱一些。本节课使用的课本是人民教育出版社出版的高中物理选修3-1。本节课的内容是第二章第6节电阻定律，本节虽非本章的重点内容，但它作为电学的一个定律，是后续学习电学内容的基础。
在学习本节课的内容之前，学生已经接触过电阻的概念，学习过部分电路的欧姆定律，能故对电路进行初步的分析与设计，同时前一节串并联电路的学习中，学生已经经历了一次从理论上探究串、并连电路电流、电压关系的过程，为本节从理论上探究电阻与导体横截面积、长度的关系打下了基础。另一方面，学生在初中已经学过电阻R与长度L、横截面积S和材料间的定性关系，又承接了前节欧姆定律的知识，同时在牛顿第二定律的学习中接触了控制变量法，这些都为电阻定律的学习打下了很好的基础。 本节课的难点影响导体电阻因素的探究过程。本节课的重点是电阻定律的理解及运用。 本节课以实验探究和理论探究相结合，由才想到理论探究，再通过实验探究加以验证，，再进行归纳总结；由定性分析过渡到定量分析，运用控制变量法分析、归纳得出影响导体电阻的因素，在探究过程中认识物理研究方法，感受科学精神，加强学生理论联系实际的意识及安全用电的意思。 二、教学目标
1．知识与技能
（1）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，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）通过探究“导体电阻与哪些因素有关”的过程，感受“猜想——实验探究——归纳——应用”的学习过程，体会控制变量法等研究方法。
（2）通过不同材料电阻率的介绍，养成理论联系实际的意识及安全用电的意识。 3．情感、态度与价值观 （1）通过实验探究的过程，激发学生的学习兴趣和主动探索物理规律的精神。
（2）学生通过实验探究，体验成功的积极情感，进一步理解认识来源于实践
（3） 通过介绍电阻率在现代科技产业中的应用，让学生强烈感受到物理改变了我们的生活，物理就在我们的身边，从而激发学生学习物理的兴趣 三、重点和难点
重点：电阻定律公式的理解
难点：通过理论及实验分析、归纳“导体电阻与哪些因素有关”的探究过程。
低压直流电源，滑动变阻器，导线若干，水槽，铜片一对，食盐，硫酸铜溶液，电流表和电压表，测电阻的相关分组实验器材(带有锷鱼夹的两根导线)，电流和电压传感器（备用） ，酒精灯，不同材料（如2H、HB等）、不同粗细（约0.5mm、0.7mm）的自动铅笔芯若干，不同材料（如镍钴、康铜等）、不同粗细（约0.2mm、0.3mm）的电阻丝若干，刻度尺，实物投影仪等。 五、设计思路
本节课是根据新课改所倡导的学生自主探究、学习的理念，教学以问题为主线，在实验室里以学生分组实验为手段进行探究式教学，培养学生相互合作的团队精神、实验设计和实验动手操作
四、教学资源
能力，创设情境让学生体验科学探究的过程。在探究式教学过程中，学生是学习活动的主体，积极主动地参与学习过程；教师是教学过程的主导，为学生创设情境，启发学生思考，组织学生讨论，给予评价。 这部分内容的学习是建立在学生已经学习了电阻概念及部分电路欧姆定律的基础上，通过理论探究得出电阻与导体长度、横截面积的初步关系，为实验探究指明方向，最后在实验结果的基础上得出电阻定律并对其进行进一步的探讨。 从定性分析决定导体电阻的因素入手，猜想导体电阻与导体长度、横截面积的关系，进而用理论探究的方法得出导体电阻与这些量的关系，再通过实验探究的形式再次加以佐证。本节课以学生分组实验的模式分别在研究在相同材料和长度的情况下，导体的电阻与横截面积之间的关系；在相同材料和长度的情况下，导体的电阻与横截面积之间的关系；长度和横截面积相同的情形下研究导体的电阻与材料之间的关系。最后在教师的引导下得出电阻定律，体会到了实验探究及理论探究都是科学的研究方法，同时极大地发挥了学生的主动性，贯彻了新课程的理念，。 六、教学流程 1．教学主要环节
本节课主要分4个环节：
第一个环节 创设问题情景，引导学生猜想电阻与哪些因素有关及它们之间可能遵循的关系，采用什么方法开展研究，并设计研究方案；
第二个环节 通过学生分组实验（控制变量法）、互相交流、分享、分析实验结果，从中确定电阻与其决定因素间的定量关系；
第三个环节 通过上述实验数据分析得出反映材料的导电性能好坏的物理量：电阻率；然后指导学生通过已有知识、结合演示实验揭示出电阻率的温度特性
第四个环节 结合现代科技谈电阻定律的具体应用，如集成电路的设计理念，超导现象等。
2．教学流程图
3．教学流程说明
（1）情景 通过演示实验引导学生猜想影响导体电阻的因素并回顾已经学过的导体的概念
（2）问题情景2 通过问题2的形式引导学生猜想导体电阻与横截面积、长度的关系，通过讨论，归纳得到导体电阻与横截面积、长度的关系的初步共识。认识到温度对于导体电阻亦有影响，本处是在温度保持大致不变的情形下进行的讨论。
（（4）活动1 通过学生分组实验定量探讨导体电阻与横截面积、长度的关系，在此基础上认识到导体材料不同，比例系数不同，这个比例系数即代表电阻率，最终归纳得到电阻定律
（5）应用 通过简单的示例巩固对电阻定律的理解并能用电阻定律计算导体电阻，组织学生讨论温度对于导体电阻的影响并畅谈超导现象所暗示的巨大社会经济效益。
磁感应强度的理解和安培力公式的简单应用，根据安培力的计算公式，组织学生定性讨论提高电磁炮发射初速度的可行性方案，巩固所学知识（前后呼应）。 4．板书设计
第二章 6 电阻定律 一 影响电阻大小的因素 横截面积
R∝
1S
长度 材料
温度（温度一定）
R∝L
R∝
LS
二 电阻定律（law of resistance）
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻与构成它的材料有关 其中
R=ρ
LS
ρ为比例系数，它与导体的材料有关，是表征导体材料的一个重要物理量，叫做导体的电阻
率
三 电阻定律应用：超导现象 七、教学案例 （一）情景引入
（1）创设问题情境
我们已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质,它是由导体自身的因素决定的,那么,是由哪些因素决定的呢?
请同学们观察一个实验：
创设一个插有铜片的导电液体（如盐水）和电流表串联的电路，做几组对比实验。 ①在铜片的正对面积不变时，导电液体中的铜片靠近或远离； ②在铜片间的距离不变时，改变铜片浸入液体的面积； ③改变导电液体的种类(如将盐水换成硫酸铜溶液)。 请学生观察上述情况中电流表的变化情况；并思考： 问题一：影响导体电阻的因素有哪些？
问题二：猜想电阻与这些因素间存在的关系。
问题三：如何开展研究电阻与上述因素间的关系？ （二） 进入新课 1理论探究
引导学生先从理论上来探究，为实验探究指引方向；让学生体会由理论指导实践，由实践检验理论的实事求是的科学态度。 ①理论分析电阻与长度的关系：
一个导体（L，S），可以把它看成是由n段相同长度（L1）和横截面积（S）的导体串联而成的。故在材料、横截面积等因素相同的情况下，导体的电阻与其长度成正比关系。 ②理论分析电阻与横截面积的关系：
一个导体（L，S），可以把它看成是由n股相同长度（L）和横截面积（S1）的导体并联而成的。故在材料、长度等因素相同的情况下，导体的电阻与其横截面积成反比关系。 2实验探究
①创设方案设计情境
设计一：测量电阻的方案
设计二：测量导体横截面积的方案
②学生分组实验：
将学生分成四大组：
第一组：提供直径分别为0.25mm和0.34mm的镍铬丝，研究在相同材料和长度的情况下，导体
的电阻与横截面积之间的关系；
第二组：提供直径分别约为0.5mm和0.7mm的HB自动铅笔芯，研究在相同材料和长度的情况下，导体的电阻与横截面积之间的关系；
第三组：提供长度和横截面积相同的镍铬丝和康铜丝，研究导体的电阻与材料之间的关系； 第四组：提供长度和横截面积相同的HB和2H自动铅笔芯，研究导体的电阻与材料之间的关系。 3测量方案
（1）导体长度的测量：用刻度尺或米尺测量；
（2）导体的横截面积的测量：利用积多求少的方法，先用刻度尺测量它的直径，再根据
s=π(
D2)
2
算出它的S；或用螺旋测微器测量导体的直径。
（3）导体电阻的测量：用伏安法测量。电路图如下（外接法）：
4实验数据记录
（1）研究在导体的材料、长度一样的情况下，导体的电阻与横截面积之间的定量关系
（2）在导体的长度、横截面积一样的情况下，导体的电阻与材料的关系。
由上述数据可得到什么结论？
③实验数据汇总及数据分析
将学生测得的数据汇总，请学生从中分析总结出电阻与导体的长度、横截面积之间所遵循的关系；总结电阻与材料间的关系，并求出R与L/S的比例系数。
④总结规律——同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻与构成它的材料有关 其中
R=ρ
LS
ρ为比例系数，它与导体的材料有关，是表征导体材料的一个重要物理量，叫做导体的电阻
率
5 电阻定律的应用
（1）例题巩固1 一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？ （2）关于电阻率的研究
几种导体材料在20℃时的电阻率
思考：
1.金属与合金哪种材料的电阻率大？ 2 电阻率与温度有何关系，有何应用？ 3．布置作业
同学们有兴趣可以上网查阅一下：（1）超导及其应用
（2）练习