电阻定律教学设计.docx

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1、电阻定律花都区秀全中学卢丽芬一、教学设计思想（1）通过教师的引导，让学生按照认识的重演规律，去重演知识的产生与发展的过程,让学生经历实验方案的设计过程，探寻物理规律的发现过程，使他们在获取物理知识的同时,汲取前人的智能，领悟思想方法，陶冶科学精神，从而全面落实新课程所要求的三维教学目标。（2）创新设计：自制了电阻定律学生实验板（8弦古筝），与DISLab数字实验系统相结合，非常成功地解决了研究导体电阻与横截面积和长度的两个定量关系实验。（3）两套探究方案的有效结合：这节课的定量探究过程，没有采用新教材的实验探究的方案（合的思想），而是采用了传统的实验设计方案（分的思想）。二、教学目标知识与技能

2、（1）深化对电阻的认识，理解导体电阻与长度、横截面积、材料的关系，了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算。（2）理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。（3）掌握使用数据采集系统来获取U、I数据的技能。过程与方法（1）经历决定导体电阻的因素的定量探究过程，体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。（2）让学生参与实验的设计过程，领会物理实验中蕴含着的物理思想和方法，锻炼与提高学生实验方案的优化设计的能力。（3）学习实验数据的处理方法，提高学生运用物理图象来分析、解决物理问题的能力。认识数学方法在物理研究的作用，领会函数图象化曲为直的思想方法以

3、及间接测量物理量的数学比值法。情感态度与价值观（1）通过对不同材料电阻率和电阻率温度特性的应用的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识，感受物理与生活、社会与科学技术的相关性。（2）经历实验和理论探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的兴趣,体验科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。三、教学重点（1）电阻定律的探究过程：实验探索和理论分析导体电阻与横截面积、长度的定量关系，比例系数夕的物理意义的探索过程。（2）最后环节创新方案的优化设计的过程。U!（1）使用数字实验系统采集数据和利用Excel软件绘制物理图象，对于学生有一定的难度。（2）让学生领会函数图象化曲为直的思想

4、方法，即为什么要把R与S的反比曲线优化成R与1/S的正比直线。（3）引导学生参与实验的设计过程，让学生体会实验优化过程中涉及到的重要的物理思想和方法。如用图象法处理分析实验数据，用比例法证明Roc/和Rocl/S,用电压之比来测量电阻之比。五、教学资源（1）自制的电阻定律学生实验板（8弦古筝）在这块面板上，一共有8根铁铭铝合金丝，长都为1m,它们的线径分别为0.25mm、0. 30mm 0. 40mm 0. 45mm、0. 5Omni 0. 55mm 0. 70mm、0. 90mmo 利用 8 根金属丝对应 8 组数教学进程教学过程与师生互动教学设计说明据，可以绘制出比较准确、完整的图线，从而

5、根据图象得出Aocl/S就更具有说服力。在0.90mm金属丝的下方固定着一根自制的透明标尺，以此来测量金属丝的长度，从而可以研究导体电阻与长度的定量关系。(2)每小组(3人一组)有一套数字实验系统如图所示，每套系统包括测量电路，8弦古筝实验板，DISLab数据采集器，手提电脑。研究电阻与横截面积的关系研究电阻与长度的关系六、教学流程图回顾旧知提出课题师：（展示一根铁铭铝金属丝）这是一根金属导体它有一定的电阻。请问导体的电阻是由哪些因素决定的？生：长度、横截面积、材料、温度（一个学生可能答不全或者不到位，这需要其它学生的补充或修正）师：关系如何？生：导体越长，电阻越大；横截面积越大，阻值越小。师

6、：虽然我们已经知道了它们的定性关系，但这是不够的。因为物理学是一门精确的定量的科学，我们还需要进一步研究它们的定量关系，这就是我们今天的课题。投研究的课题：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的定量关系决定导体电阻的因素以及导体电阻与长度和横截面积的定性关系，学生在初中都已学过，而且课前调查发现学生对此都掌握得不错。所以此环节的设计就开门见山、直奔主题，这样可以把更多的时间花在刀刃上，即定量探究的过程。初步确定研究方法师：导体电阻与这么多因数都有关系，关系不是很复杂吗？那么，我们该怎么研究呢？生：（选定一位学生发言）采用控制变量法，只改变其中的某一个因素，而确保其它因素都不变。师：比如要研究导体

7、电阻与长度的关系呢？生：只改变导体的长度，而使横截面积、材料、温度保持不变。对于控制变量法，学生已非常熟悉，所以此环节应放给学生，让学生充分发表他们的观点。实验探索：导体电阻与横截面积的关系师：首先，我们利用实验来探索“导体电阻与横截面积的关系”。想想！这个实验该怎么设计呢？生：选定多根金属丝，长度、材料相同，但粗细不同。师：我给大家都准备了一架8弦“古筝”。（向学生展示并介绍实验装置）在这块面板上，一共有8根铁锅铝合金丝，长都为1m,它们的线径分别为0.25mm、（）.3（）mm、0.40mm 0.45mm、0.50mm、0.55mm、0.70mm、0.90mm。师：实验要测量电阻和横截面积

8、，它们应该如何测量呢？生：（1）伏安法测金属丝的电阻，利用电压表和电流表此环节是教学的重点之一。意在让学生经历实验的设计过程；采集实验数据的过程;利用EXCEL软件绘制物理图象，并运用图象来分析论证实验结果的过程。测出其电压U和电流I,然后根据R =与计算得出。（2）因为线径D已知，横截面积就可以根据D oS = 4（尸计算得出。2（教师要组织好学生发表观点，对于学生的回答要做好恰当的评价）【投】展示电路图，并结合实物连线图作必要的介绍。师：我们还需要设计一张表格来记录实验数据，请问在表格中应填入哪些数据呢？生：线径D,电压U、电流I,电阻R,横截面积S。（这里学生集体的回答比较乱，教师要整理

9、好学生的回答）【投】展示数据表格，并作必要的介绍。研究导制口电阻R与横截面积S的关系材料L/cmD/mmU/VI/ARQS/min2铁辂铝合金100. 000.25#D1V/O!0. 049100. 000. 30#DIV/0!0. 071100. 000. 40SD1V/0!0. 126100. 000. 45#DIV/0!0. 159100. 000. 508DIV/0!0. 196100. 000. 55#DIV/0!0.237100. 000. 70#D1V/O!0. 385100. 000.90#DIV/0!0. 636师：利用这套数据采集系统来获取这8根金属丝所对应的8组U、I数据

10、，并填入表格中，设定好的Execl软件就会自动计算出每根金属丝的电阻R。最后要求同学们利用这8组数据绘制出R与S的关系图线。【进行实验】教师巡查，做好必要的指导（1）采集数据，填入表格研究导创号电阻R与横截面积S的关系材料L/cmD inmU/VI/AR/CS/mm1/S铁锌铝合金100.000.251.9620.07426. 5140.04920. 382100.000. 301.8650. 09519.6320.07114. 154100.000. 401.6690.14711.3540.1267. 962100.000. 451.560.1758.9140.1596. 291100.00

11、0. 501.4510. 2067. 0440. 1965. 096100.000. 551.3530.235. 8830.2374.211100.000. 701. 1020. 2963. 7230. 3852. 600100.000. 900. 8290. 372.2410.6361.573（2）绘制R与S的关系图线使用数字实验系统采集数据和利用Excel软件绘制物理图象，这就存在一定的难度，教师要预先做好充分的实验准备以及实验过程相应的指导。此环节的教学难点是，如何让学生理解，根据R与S的关系曲线不能完全确定R与S成反比，更好的办法是将横坐标调整为1/So而且要让学生很好地体会到物理图象

12、化曲为直的思想方法，也存在一定的难度。实验探索:师：下面，我们要探索“导体电阻与长度的关系”，实【分析论证】请第1小组汇报实验结果生：根据图线得出，R与S可能成反比。师：答得很对！根据这条曲线，我们还不能断定R与S成反比，现在只是猜测。那么，有没有什么更好的方法来说明呢？能不能把图象调整修改一下呢？生：将横坐标S改成1/S,绘制出的图线将可能变成直线。因为如果R与S成反比，那么R与1/S就应正比。（教师绘制出R与1/S的关系图线确实是几乎经过原点的直线，此时学生感到非常惊喜。）【投】实验结论：导体电阻R与横截面积S成反比导体电阻与长度的关系验怎么设计呢？请同学们思考一下。(此问题应让学生充分思

13、考，尽量放给学生回答，学生会有多种想法)方案1:受到前面的影响，这个方案学生较易想到，教师要肯定此方案是可行的，并指出还有更好的方法。方案2：只有一根电阻丝，通过移动接触点来改变导体长度，这是创新设计，教师要作适当的点评，表扬学生这是一种聪明的设计。并对实物连线要做相应的介绍。此环节要求教师对学生的反馈信息的处理要非常的机智。课前要预设学生可能会有哪些想法和回答，对于学生可能的各种回答情况要做好相应的应答准备。对于学生的回答要分别做出恰当的评价，从而保护学生的积极性。【投】展示数据表格，并作必要的介绍。研究导体电阻R与长度L的关系材料D/minL/cmu/vI/AR/Q铁钻铝合金0. 4010. 000.2170.4020. 000. 4380. 4030. 000.6580. 4040. 000.8790. 4050. 001. 1010. 4060.001.324师：我们的实验需要采集6组长度不同的数据，长度分别为 l()cm 20cm、30cm、40cm、50cm、60cmo 通过数据采集系统获得6组U、I数据并填入表格中，最后也要求同学们绘制出R与L的关系图线。【进行实验】教师巡查，做好必要的指导理论分析研究导体电阻R与长度L的关系材料D/mmL/cmU/VI/AR/Q0. 4010. 000.0760. 350.21