粤教版选修3-1《探究决定导线电阻的因素》 教学设计.docx

附件：教学设计方案模版教学设计方案课程第二章第一节探究决定导线电阻的因素课程标准1 .理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。2 .了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系。3 .经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的要素教学内容分析粤教版选修3-1第二章第一节，本节是在初中所学电路知识的基础上，对决定导线电阻的因素进行定量的实验探究活动，总结物理规律的实验过程和方法。教学目标知识与技能1、知道什么是电阻，了解电阻器在电路中的作用。2、理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。3、了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系。4、了解超导体及其发展前景。过程与方法1、猜测导体的电阻跟哪些因素有关，了解猜想与假设是一种常用的物理学研究方法。2、经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的要素。3、通过探究决定导线电阻因素的实验，学习使用变量控制法。情感态度与价值观1、经历猜想、实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和求知欲。2、通过探究性物理学习活动，使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。3、了解超导体，使学生关注高新科技领域的发展，保持对物理学及其科技应用的学习热情。学习目标1 .用探究实验的方式总结出电阻定律，并且理解其含义，简单的应用其进行计算。2 .理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。3 ,了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系。4 .猜测导体的电阻跟哪些因素有关，了解猜想与假设是一种常用的物理学研究方法。5 .经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的要素。通过探究决定导线电阻因素的实验，学习使用控制变量法。学情分析学生在初中已定性地了解了决定导线电阻的因素，也已做过“伏安法”测电灯电阻实验。我们级的学生整体而言，基础较差，学生对所学知识的遗忘率较高；回忆总结初中静电学知识参差不齐；部分学生电学知识不感兴趣，存恐惧感。课前预计学生在探究实验的过程中会出现较多的操作问题，为了使学生在课堂上顺利完成探究实验，I、要求学生进行以下课前的复习和预习工作准备：（1）对伏特表、安培表的正确使用和读数进行课前复习和巩固；（2）对用“伏安法”测电灯实验在课前进行复习，巩固所学知识；（3）课前布置思考问题，导线的电阻与那些因素有关，关系如何。II、课堂时间在探究实验前，教师要介绍和提醒学生实验仪器的使用以及注意事项。对于电阻定律演示器，每条导线都留有接线柱，便于操作，当改变长度时，可将导线串联；当改变横截面积时，可将导线并联。重点、难点教学重点：探窕影响导线电阻的因素、电阻定律教学难点：用实验探究影响导线电阻的因素、电阻率教学方法：实验法、讨论法教与学的媒体选择PPT,实验操作视频课程实施类型偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1电阻定律的实验探究2电阻率的讲解教学活动详情教学活动1：电阻定律实验探究活动目标利用控制变量法大胆的提出定性的假设进行实验研究来研究电阻的有关因素。解决问题利用导学案进行实验引导，实验报告进行实验操作，得出结论。技术资源PPT：知识的梳理和实验的假想推测实验操作视频：规范学生操作的步骤和注意事项常规资源板书，实验器材活动概述学生按照学案要求的引导进行实验的猜想，教师肯定学生的方案进行实验探究教与学的策略小组合作探究学习反馈评价小组展示实验方案和操作实验，得出正确结论进行评价教学活动2：电阻率的讲解活动目标通过不同材料电阻率在表格中的对比总结规律解决问题引导学生观察总结技术资源表格和PPT常规资源书本活动概述总结出电阻率的特点教与学的策略小组合作，总结展示反馈评价通过学生的自主观察总结得出结论，请小组展示进行评价评价量规1、自学超导体，知道“超导现象”和“临界温度”。2、思考白炽灯、日光灯的灯丝什么时候最容易烧断。3、请同学们对自己的探究活动进行回顾、分析，实验结果是否有误差，原因何在？4、你猜想影响导线电阻的因素还有哪些？如何进一步分析这些因素对电阻的影响？选做：竖直放置的一对平行金属板的左板上用绝缘细线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图5所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为6。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，夹角为4；当滑片在b位卜-1置时，夹角为，则（）IjHA、*%B、q）a：C、R=a；D、尔a图5其它参考书备注附详细教学过程：（一）新课引入用提问的方式复习初中学过的导体电阻的知识：1、怎样描述导体对电流的阻碍作用？（电阻）2、导体的电阻由哪些因素决定？其定性关系是什么？（由材料、长度、粗细即横戳面积决定，同种材料制成的导体，长度越长，横戳面积越小，电阻越大）师同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度和横截面积的定性关系，这节课让我们一起用实验定量地研究导体的电阻与哪些因素有关？（二）电阻定律的实验探究1、猜想与假设：让学生在初中的学习基础上，定量地提出假设。（电阻可能与导线长度成正比、与导线长度平方成正比）教师对学生的想象力要充分肯定、多鼓励。2、制定计划及设计实验方案首先，提示学生运用“伏安法”来设计实验电路。然后，对猜想的诸多因素I采用“控制变量法”来进行探究。（高一探究牛顿第二定律中F与M关系已学习过了）（1） 材料、截面积相同，探究电阻与长度的关系。（2） 材料、长度相同，探究电阻与截面积的关系。（3） 长度、截面积相同，探究电阻与材料的关系。最后，介绍实验操作仪器以及注意事项。（1）实验中选择同种材料的待研窕的合金导线为银格丝:电阻定律演示器的串并联接法的使用用于改变导线的长度；（2）电源电压：3V（3）电压表量程选择（0-3V）,注意正负接线柱（4）注意滑动变阻器滑片初始位置。（5）检查无误后方可接通电源。（6）每测完一组数,立即断开开关,稍等片刻,再测下一组,共测三组。3、进行实验和分析论证让学生按自己的实验方案，完成教材中数据记录及分析。4、评估与交流首先，让个别小组的学生代表简要汇报实验结果以及概括结论。教师对各组实验结果的差异进行分析:系统误差和人为误差。公式:为小例常量，反映材料对导体电阻的影响。下面，我们对比例常量P进一步地探讨。（三）电阻率然后，归纳电阻定律：实验表明，均匀导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比;并与构成它的材料有关。（注意：提醒学生长度L为接入电路的有效长度）1、比例常量算反映了材料特性的物理量，叫电阻率。2、物理意义：反映了材料导电性能好坏的物理量，数值上等于用该材料制成长度1m,横截面积Im的导体的电阻。3、单位：在国际单位制中单位为欧米，即m4、几种导体材料在不同温度下的电阻率P(Qm)OC20CIOOoC银1.48×10s1.6X10T2.07×10"s铜1.43×1081.7X10T2.07X10T铝2.67×1082.9×IO-83.80X1OT筲4.85X10T5.3×W87.10×10-8铁O.89×1071.OXlO-71.44×107锌铜合金4.4×1074.4X1OT4.4XlOT银铜合金5.OXlO-5.OXlO-75.OXlO-7从横向观察，可知：金属导体的电阻率随温度的升高而增大。从纵向观察，可知：不同导体材料的电阻率不同，导电性能不同。辩证利用：一方面，根据销的电阻随着温度变化的性质制成的电阻温度计，另一方面，根据镭铜合金电阻率受温度影响很小，用来制作标准电阻。(-)课堂小结和布置作业课后作业：1、自学超导体，知道“超导现象”和“临界温度二2、思考白炽灯、日光灯的灯丝什么时候最容易烧断。3、完成本节的教材练习和学案。2.1探究决定导线电阻的因素学案一、学习目标知识与技能1、知道什么是电阻，了解电阻器在电路中的作用。2、理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。3、了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系。4、了解超导体及其发展前景。过程与方法1、猜测导体的电阻跟哪些因素有关，了解猜想与假设是一种常用的物理学研究方法。2、经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的要素。3、通过探究决定导线电阻因素的实验，学习使用控制变量法。情感态度与价值观1、经历猜想、实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和求知欲。2、通过探究性物理学习活动，使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。3、了解超导体，使学生关注高新科技领域的发展，保持对物理学及其科技应用的学习热情。二、学习分析重点：探究影响导线电阻的因素、电阻定律难点：用实验探究影响导线电阻的因素、电阻率方法：实验法、讨论法三、学习用具电流表、电压表、学生电源、滑动变阻器、电键、导线若干、电阻定律演示四、学习流程1、做好实验报告前的实验准备P42、【新课】1、探究定律一电阻定律1）影响电阻的因素可能有哪些呢？2）解决办法控制变量法。如何实施控制变量法？3）探究实验（思路），设计实验电路图。4）实施过程（参照书P37-P38或可自行设计实验方案及表格JI）课本方案及表格表2TT保持导线的材料和横截面积不变，探究电阻与导线长度间的定量关系在保持导线的材料和横截面积不变时，电阻与导线长度间是关系:表2-L2保持导线的长度和材料不变，探究不同横截面积与电阻的定量关系在保持导线的长度和材料不变，电阻与导线横截面积间是的关系：（提示建议：导线BC的数据可直接用导线BQ的数据）表2-1-3保持导线的长度和横截面积不变，探究电阻与材料的关系在保持导线的长度和横截面积不变，电阻与材料（“有"、“无”）关系5）总结：根据控制变量法的实验结果，你的结论是：6）评估与交流实验结果是否有误差，原因何在？你猜想影响导线电阻的因素还有哪些？如何进一步分析这些因素时电阻的影响？完成实验探究报告。2、电阻定律：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。R=电阻率是反映的物理量，与有关。单位：物理意义：电阻率是反映导体材料史&性能的物理量，大小仅与导体材料和温度不去,电阻率越小，导电性能越好。3、阅读课本P39完成下面填空：金属的电阻率随温度的升高而.，有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响。应用：电阻温度计、热敏电阻（电饭煲）、标准电阻等。什么是超导现象什么是超导体什么是超导体材料临界温度【课后作业】:必做：1、自学超导体，知道“超导现象”和“临界温度”。2、思考白炽灯、日光灯的灯纥什么时候最容易烧断。3、完成本节的学案；课本P39练习1、2（在书上），练习3（在作业本上）；选做：竖直放置的一对平行金属板的左板上用绝缘细线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图5所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为当滑动变阻器R的滑片在a位置时，夹角为4；当滑片在b位置时，夹角为。2,则（）1A.x<2xB、3。2；C、x=2zD、x2实验报告实验探究决定导线电阻的因素一、课前预习准备初中知识回顾：欧姆定律IPAyf-一、探究实验过程回顾：（1）用控制变量法（2）实验原理图JZ实验中注意事项：（复习填空）一1-电流表联在电路中，电压表联在电路中.并且都让电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出.在实验中还要注意电流表和电压表的量程，选择正确的接线柱，这样读出来的数才准确.连接滑动变阻器时要用“一上、一下“两个接线柱，还要注意也流不能超过滑动变阻器允许的.在闭合开关前，将滑动变阻器触头放在电阻最位置端；闭合开关前，必须重新检查电路的连接；读数记录数据后，要开关；二、欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端的成正比，跟导体的成反比；（2）公式：/=一。公式中/、U、"的单位分别是安、伏和欧。R（3）公式的物理意义：当导体的电阻夕一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系（/X协。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系（/8以3公式/=2完整地表达了欧姆定律的内容。R说明：欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。注意：解释A=，的意义：导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比。”因为电阻的大小只与、和有关，与电压和电流无关”。练习1、下列说法中正确的是（）A.由R=E知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比B.由R二与知，一段导体的电阻跟通过它的电流成反比C.一段导体的电阻与加在两端的电压以及其中的电流无关D.一段导体的电阻由它本身和温度决定参考答案I串，并.“正”，“负”.最大电流值.最大；断开；二、欧姆定律（1）电压，电阻注意：电阻的材料、长度、横截面积、温度；.练习1：CD二、实验前指导【实验目的】探究决定导线电阻的因素【实验器材】电流表、电压表、学生电源、滑动变阻器、电键、导线若干、电阻定律演示器【实验原理】首先，运用“伏安法”测电阻；然后，对猜想的诸多因素，采用“控制变量法”来进行探究。即：长度、横截面积和材料三个因素中，先保持其中两个不变，只改变其中的一个时测量电阴的变化，分析电阻与这些因素的关系，最后得出探究结论。【注意事项】（I）实验中选择同种材料的待研究的合金导线为银格丝；电阻定律演示器的串并联接法的使用用于改变导线的长度；（2）电源电压：3V（3）电压表量程选择（0-3V）,注意正负接线柱。（4）注意滑动变阻器滑片初始位置。（5）检查无误后方可接通电源。（6）每测完一组数,立即断开开关,稍等片刻,再测下一组,共测三组.【实验步骤】实验前，按设计好的电路图在电路中接入待研究的银格导线，通电前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大。（1） 保持导线的材料和横截面积不变，长度之比为2:1的两根导线BC、B£2分别接入电路；通过调节滑动变阻器，测出电压、电流，计算出导线的电阻。测量应进行三次，取平均值作为导线电阻的测量值。并在课本p37表2-1T中记下结果。（2） 保持导线的材料和长度不变，横截面积之比为2:1的两根导线Bq、BC分别接入电路；测量方法同上，并在课本p37表2T-2中记下结果。（导线BC的数据结果可利用导线BQ的数据）（3） 保持导线的横截面积和长度不变，把不同材料的两根导线Bq、BC分别接入电路;调节滑动变阻器，使通过导线的电流相同，比较电压大小便可知电阻的大小。并在课本p38表2-1-3中记下结果。（导线LG的数据结果可利用导线Bc中的一组数据）三、思考练习1、请同学们对自己的探究活动进行回顾、分析，实验结果是否有误差，原因何在？2、你猜想影响导线电阻的因素还有哪些？如何进步分析这些因素对电阻的影响？3、写出实验探究报告。四、实验报告实验探究决定导线电阻的因素班别姓名同组人日期【实验目的】【实验器材】【实验原理】【实验步骤】【数据记录与结论】并将实验数据填入表格中;（1）请你在下面的空白处设计记录数据的表格，或者参照课本上表格,根据实验结果，你的结论是: