高中物理必修三教案設計導體的電阻
導體的電阻時高中物選擇題常考的一個知識點,下面學習啦小編為你整理了高中物理必修三教案設計,希望對你有幫助。
物理必修三教案設計【教學目標】
(一)知識與技能
1.知道電阻的大小跟哪些因素有關,及其具體關系。
2.了解材料的電阻率的概念、物理意義、單位及其影響因素
(二)過程與方法
1.經(jīng)歷決定導體電阻因素的實驗探究過程,體驗運用控制變量法研究物理問題的思維方法。
2.通過對決定導體電阻因素的理論分析,體會實驗探究和邏輯推理兩種研究方法有機結合。
3.通過對實驗數(shù)據(jù)的分析,提高科學分析、提煉實驗結果的能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.經(jīng)歷實驗探究等學習活動,發(fā)展學生對科學的好奇心和探索未知的激情。
2.經(jīng)歷實驗探究與理論推導兩個過程,領略科學研究的雙重性。
3.通過介紹電阻率跟溫度變化有關,體驗物理學與現(xiàn)代科學技術的聯(lián)系。
物理必修三教案設計【教學重點與難點】
1.教學重點:電阻定律的內(nèi)容及其應用。
2.教學難點:電阻率的概念及其物理意義。
物理必修三教案設計【教學用具】
低壓直流電源,滑動變阻器,電壓表,電流表,導線若干,電鍵,不同材料、不同粗細的金屬絲若干,刻度尺,實物圖影儀,功率不同的燈泡,酒精燈等。
物理必修三教案設計【教學方法和流程】
1、教法:學生自主學習、實驗探究,討論、交流學習成果;教師積極引導和評價,過程中體現(xiàn)師生互動:控制變量分析、邏輯推理、歸納總結得出結論。
物理必修三教案設計【教學過程】
(一)情景和復習引入
知識回顧:
1、歐姆定律的內(nèi)容是什么?歐姆是用什么方法研究這一規(guī)律的?
2、由歐姆定律I=U/R可知 R=U/I ,有人這樣說:“R與U成正比,R與I成反比。”對嗎?
3:給你電流表和電壓表如何測其電阻?
創(chuàng)設情境:既然導體的電阻跟U、I無關,那么與什么因素有關?
觀看ppt展示圖片:
觀察后思考:你知道導體電阻的大小與導體的哪些因素有關?
過渡:導體的電阻由自身的因素決定的,與長短、粗細、材料等有關。這是同學們的結論,具體是什么樣的關系呢?這就是今天我們要求解決的問題。
(二)探究決定導體電阻的因素
思考:決定導體電阻的因素有長短、粗細、材料,在探究中怎樣解決長短、粗細、材料和電阻關系問題?
1、在探究過程中的兩種方法:方法一:實驗探究
方法二:理論推導
2、實驗探究
問題:電阻的大小與三個因素有關,問題比較復雜,我們在試驗中用什么方法來研究,可以使問題簡化呢?
學生回答:控制變量法并進行具體說明。
?、傺芯侩娮韬烷L度的關系,可選用橫截面積和材料相同的導體。
?、谘芯侩娮韬蜋M截面積的關系,可選用材料和長度相同的導體。
?、垩芯侩娮枧c材料的關系,可選用長度和橫截面積相同的導體。
(1)探究一:保持導體的材料和橫截面積一定,研究電阻與長度的關系
請學生設計實驗方案,畫出實驗電路,選擇實驗器材,教師進行適當引導,設計實驗方案要從實驗目的出發(fā)。
PPT課件投影以下問題做為提示:
思考:1、用什么方法側電阻?如何測量導體電阻?
2、要測量哪些物理量?用什么器材?
3、請畫出實驗電路圖
學生分小組進行討論,請學生匯報討論結果。請學生到黑板上畫實驗電路。
方案一
肯定學生的想法,進一步引導、深化,還有沒有更簡便的實驗方案呢?(提示:不要電阻的具體的值,只要知道電阻的比例。)
學生進一步討論。畫出實驗電路。(投影學生所畫的電路圖)
方案二 方案三
(2)探究二:保持導體的材料和長度一定,研究電阻與橫截面積的關系
(3)學生實驗
提供電源直流4V,電壓表量程3V,電流表量程0.6A,把學生分成兩組,學生可從三個實驗方案種任選一個進行實驗。
1、要多次測量;
2、測量完一組數(shù)據(jù)要立刻斷開開關;
3、選擇合適的電表的量程,注意正負接線柱;
4、電路連接注意先串后并;
5、要注意實驗數(shù)據(jù)的記錄,請同學設計好數(shù)據(jù)記錄表格并做好記錄。
(4) 數(shù)據(jù)分析
投影學生的實驗數(shù)據(jù),討論分析數(shù)據(jù),得出結論。
學生只要概括出規(guī)律,讓學生交流在實驗中的做法、收獲,給予肯定和鼓勵,保持學生的激情。
結論:同種材料的導體,電阻與長度成正比,電阻與橫截面積成反比
過度:除了實驗探究的方法,我們還可以用我們學過的電阻串、并聯(lián)知識來推理導體的電阻與導體的長度、橫截面積的關系。
3、理論探究
以幾根相同的粗鐵絲作為教具幫助學生推導出結論:同種材料的導體,電阻與長度成正比,電阻與橫截面積成反比。
(三)電阻定律
1、內(nèi)容:在溫度不變時,相同材料的導體電阻R與它的長度L成正比,跟它的橫截面積S成反比.
2、表達式R??L 其中ρ為比例常量 S
思考:ρ比例常量表示什么意義呢?
選擇兩種不同的材料的導體(鎳鉻合金絲和錳銅絲)來計算比例系數(shù).
學生選擇器材,設計實驗方案,畫實驗電路圖。
3、電阻率——ρ
(1)物理意義:ρ與導體的材料有關,是-個反映材料導電性能的物理量。
RS(2)計算公式:?? l
(3)單位:歐·米(Ω·m)
圖影課本表2.6-1,從表中你能發(fā)現(xiàn)什么問題?
(4)電阻率與材料和溫度有關
完成課本思考與討論:這兩個導體的電阻有什么關系?(R1=R2)這對電路元
件的微型化有什么意義?
介紹電路元件的微型化原理。思考:微型化后帶來的問題是什么?(主要問題就是散熱,因為電阻通電后,溫度要升高,溫度升高后其材料的ρ值要變化,從而影響其阻值。)
演示實驗:利用酒精燈燒日光燈燈絲演示電阻隨溫度變化的實驗,學生觀察實驗現(xiàn)象,該現(xiàn)象說明了什么?
?、俳饘俨牧系碾娮杪孰S溫度升高而增大。
?、诓牧系碾娮杪视械碾S溫度改變而變化大,可以利用制成溫度計(電阻溫度計如圖課本2.6-5所示),但也有些材料的電阻率幾乎不隨溫度改變而變化,可制成標準電阻。
(四)課堂練習
例1:一粗細均勻的鎳鉻絲,截面直徑為d,電阻為R。把它拉制成直徑為d/10的均勻細絲后,它的電阻變?yōu)? )
A.R/1000 B.R/100 C.100R D.10000R 例2、一段均勻?qū)Ь€對折兩次后并聯(lián)在一起,測得其電阻為0.5 Ω,導線原來的電阻多大?若把這根導線的一半均勻拉長為三倍,另一半不變,其電阻是原來的多少倍?(提示導線體積始終不變)
(五)總結、擴展
今天我們用實驗探究和理論探究的方法得出了電阻與長度、橫截面積、材料之間的定量關系,并了解到金屬電阻率與溫度間的某些關系,我們將上述的結論用以實際的生活中解決一些特定問題,體會到物理學與現(xiàn)代生活的緊密聯(lián)系。
同時要學會:①科學研究的一般程序:
?、趯嶒灧椒ǎ嚎刂谱兞糠ā⒍啻螠y量減小誤差、數(shù)據(jù)處理(列表法、作圖法)。 ③數(shù)學方法:用數(shù)學公式來表示物理規(guī)律(簡單、明了)。
物理必修三教案設計【教學反思】
本節(jié)課從學生的已有認知出發(fā),運用實驗探究式教學法,通過實驗探索、數(shù)據(jù)分析展開對導體影響因素的探討,得到了影響導體電阻的因素和具體關系,注重學生經(jīng)歷探究的過程,注重對物理科學思維方法的滲透。所以,在教學過程中倡導學生學習的自主性、探究性、合作性,讓學生體驗和感悟科學探究的過程和方法,激發(fā)他們持久的學習興趣和求知欲望,并在探究過程中培養(yǎng)了學生的能力,實現(xiàn)學習方式的轉(zhuǎn)變,使學生逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、善于交流、樂于合作、勇于實踐的科學態(tài)度。