教科版 物理选修3-1
电阻定律
教
学
设
计
四川省绵阳南山中学 张勇
2014年10月
课件27张PPT。“控”小米小米“控”Add Your TextAdd Your TextAdd Your Text定义式改变长度可以改变导体的电阻回忆：导体的电阻由哪些因素决定?调节音量通过镍铬金属丝，人体和手机组成一个回路，控制音量。长度(l)、横截面积(S)、导电材料等决定导体电阻大小的因素提出问题：
导体的电阻与上面的因素有怎样具体的定量数值关系呢？定性定量猜想假设得出结论逻辑推理 实验探究问题1：如何去探究一个物理量和几个物理量的关系？控
制
变
量
法研究R与l关系：
研究R与S关系：
研究R与材料关系：
控制材料、S 不变，改变l控制材料、l 不变，改变S 控制 l、 S 不变，改变材料设计方案长度组：探究R与l的关系面积组：探究R与S的关系材料组：探究R与材料的关系问题2：如何测量电阻的阻值？伏安法 查看教材 P47 图2-2-2问题3：
能不能在同一个电路中同时实现三个电阻大小的定量比较？讨论交流：
观察桌面器材，结合学案，讨论实验方案，设计电路图。你认为最优方案是哪个电路图？ 实验器材介绍分组实验 实验器材介绍分组实验 实验器材介绍分组实验 实验电路图分组实验连线图
实验探究成果交流分享
请各组“发言人”汇报
传感器思考：材料、 长度l相同，多根金属丝 如何改变 横截面积？精确探究3.适用条件: 任何均匀的柱体材料 ?是比例常数，称为材料的电阻率。实验结论 返回阅读教材1.意义:反映材料导电性能的物理量好坏的物2.单位:欧·米 ( ) 找出电阻率的物理意义，单位。
思考电阻率与哪些因素有关？4.常见电阻率坏的物 返回 常见电阻率 演示实验 返回再次调节音量一种方法二种电路三种方法课堂总结课外作业 自学和查阅导体、半导体、绝缘体，超导体等相关知识。 谢谢！连线参考图分组实验 返回
《电阻定律》学案
一、猜想假设
导体的电阻R与长度l、横截面积S、导体材料有什么定量关系？
设计方案
（一）思考讨论：
1．如何测量电阻？
2．能不能由一个电路同时实现三个电阻大小的定量比较？
（二）设计实验电路图
三、动手实验
实验1：探究电阻R与长度l的关系 研究小组_________
项目
第一次实验
第二次实验
实验结论
长度
l
2l
3l
l
2l
3l
电压U
实验2：探究电阻R与横截面积S的关系 研究小组_________
项目
第一次实验
第二次实验
实验结论
横截
面积
S
2S
3S
S
2S
3S
电压U
实验3：探究电阻R与材料的关系 研究小组_________
项目
第一次实验
第二次实验
实验结论
材料
铁丝
康铜丝
镍铬丝
铁丝
康铜丝
镍铬丝
电压
U
电阻定律
电阻率
六、课外作业
自学和查阅导体、半导体、绝缘体，超导体等相关知识。
《电阻定律》教学设计
四川省绵阳南山中学 张勇
一、教材分析
电阻定律是教科版物理选修3-1第二章《直流电路》的第2节内容。本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后，电阻的串联、并联及其应用（含限流电路和分压电路）之前，本节通过“学生实验：探究决定导体电阻的因素”探讨电阻定律，重点突出探究过程。由于在初中时学生只知道定性结论，故本节内容属于发展和提高的范畴，也是本章教学的重点内容之一。新课程标准提倡自主学习、合作探究、经历过程、体验方法，而本节内容为我们提供了一个很好的贯彻新课程理念的机会。本节教学要突出实验探究的过程,让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程，培养学生解决实际问题的能力。
二、学情分析
通过初中物理的学习，学生已经知道影响电阻的因素，知道电阻和这些因素之间的定性关系。但学生对伏安法测电阻和滑动变阻器的分压式接法、电流表内外接法仍较陌生，学生在电路设计与选择、动手连线、数据处理等方面也存在一定的障碍，学生在短时间内完成较精确的探究有一定的难度。
三、设计思路
基于以上原因，同时参阅多种版本的内容编排，本节课重点放在让学生探究电阻与其影响因素的定量关系上，根据教材分析和学情分析，故采取立足教材但创新教材的设计思想，将教材中横截面积和长度的测量淡化，基于“在同一电路中比较多个电阻的定量关系”来设计本节课，在教材电路图基础上集体优化出“串联电路比较电压”的电路图，学生再去开展分组探究实验，研究电阻R与导体的长度l、横截面积S、导体材料的关系并得出规律，最后教师利用“传感器”又回归到教材“伏安法测电阻”电路图中，精确探究电阻R与横截面积S的定量关系。
在学生探究实验中，对学生实验探究的方法、思路不加限制,以提供探究记录表格的形式，暗示和引导学生按一定的程序开展活动，引导学生小组内分工协作，小组之间相互交流，完成探究过程。
至于电阻率概念的形成和理解，仅侧重于物理意义方面，以讲述为主，借助课本上数据的比较，再次进行“音量控制”实验创新演示电阻率和温度的关系，使抽象概念形象化。导体、半导体、绝缘体、超导体部分内容则视时间简单拓展或采取课后自学。
本节课将教学活动分为发现问题、探究问题和解决问题三个板块，设置六个活动。以“调节音量”为引入，依靠“问题”串接每个“活动”，每个“活动”又通过“问题串”不断推动教学的开展，充分体现了“教师为主导，学生为主体”的新课程理念。
四、教学目标
（一）知识与技能
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、物理意义、单位及其与温度的关系。
（二）过程与方法
1．经历决定导体电阻因素的实验探究过程，体验科学探究的过程：“问题-猜想-探究-结论”，体验运用控制变量法研究问题的思维方法。
2．通过对实验数据的分析，提高科学分析、提炼实验结果的能力。
3．通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际意识。
（三）情感态度与价值观
通过探究和演示实验，培养学生科学思维的能力和合作交流的能力，激发求知欲望，增强学习兴趣，体会物理学研究的科学性和严谨性以及科学实践的重要性。
五、教学重难点
（一）重点：设计电阻R和长度l、横截面积S、导体材料关系的探究方案，进行数据分析，得出结论。
（二）难点：探究方案的设计，电路的连接，数据的分析和结论的得出。
六、教学方法
合作实验探究、讨论分析归纳、讲授法。
七、教学器材
自制器材9组（含数字电压表、传感器、电阻丝套件、日光管灯丝、电池组、滑动变阻器、开关、导线、音箱等）
教学过程
（附表格）
九、板书设计
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
（一）
创新引课
提出问题
（5分）
【活动１】师生共同演示：调节音量
【提问】1．通过这个实验我们发现到改变长度可以改变电阻，结合初中学习的知识，导体的电阻由哪些因素决定?
２．导体的电阻与上面的这些因素有怎样具体的定量数值关系?
【板书】电阻定律
演示实验
回答问题
猜想讨论
激发学生的学习兴趣、拉近与学生距离，增强学生的体验感，引发学生探究欲望，活化思维，导入新课。
（二）
讨论方案
设计电路
（8分）
【活动２】科学猜想
【板书】猜想
R∝l，R∝1/S，R与材料有关。
【提问】1．如何去探究一个物理量和几个物理量的关系呢?
【分组】将学生分成长度组、面积组、材料组。
【提问】2．如何测量电阻的阻值？
【引导】分析教材P47图2-2-2
【提问】3．能不能在同一个电路中同时实现三个电阻大小的定量比较？
【板书】设计
【活动3】学生设计电路图
学生猜想
阅读教材
交流讨论
设计电路
渗透科学探究思想
了解科学探究步骤
创新处理教材
设计实验方案
为动手实验做铺垫
（三）
优化方案
实验探究
（10分）
【小结】展示学生实验方案，讨论交流得出最优方案——串联各金属丝比较电压。电路如图：
【引导】利用PPT规范实物连线
【板书】实验
【活动4】分组实验，教师适时点拨
分组实验
通过设计→实验→测量→记录→分析总结规律，培养学生的科学探究精神，发挥学生的学习主动性和创造性，在团队合作的过程中感受科学探究的乐趣，培养学生分析归纳、概括总结的能力，体现新课程理念。
（四）
分析归纳
得出结论
（8分）
【板书】交流
【评价】尽管我们的实验离真正的科学研究还有较大的差别,但是大家在这么短的时间内能得出以上结论,很不容易,是大家共同努力、合作学习的结果。还不能得出结论的小组要对自己的探究活动进行回顾和反思。
【活动5】回归教材电路，利用传感器精确探究电阻与横截面积的定量关系。
【板书】结论
内容：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;导体的电阻与构成它的材料有关。
表达式：R =ρl/S
条件：均匀柱体材料
分组讨论
归纳结论
汇报结果
分享成果
交流评估
培养学生归纳
语言概括能力
渗透科学探究思想
（五）
联系实际
拓展应用
（5分）
【活动6】学生对照教材P48页表2-2-1分析电阻率的大小特点
【讲授】电阻率的概念、单位。
【实验】加热日光管灯丝再次调节音量
【板书】电阻率：与材料、温度有关。
【板书】应用（选讲）
1．电阻定律的应用
2．导体、半导体、绝缘体
3．超导体
阅读教材
观察思考
归纳总结
培养学生归纳能力
拓展学生视野
联系生活实际
首尾照应
（六）
特色总结
课外探究
（4分）
【总结】利用“1、2、3、4”进行特色总结，画出板书中电阻符号，突出主题。
【作业】学生课外自学和查阅导体、半导体、绝缘体，超导体等相关知识。
归纳总结
归纳所学知识
体会科学探究方法
附：教学流程图
敬礼
有朋自远方自远方来，不亦悦乎，作为一个四川的选手，各位同学，张老师有一个建议，请我们用热烈的掌声欢迎来自全国各地的老师们。（学生鼓掌）谢谢。
上课
当今社会“控”很流行，比如“微博控”“数码控”“手机控”，比如我吧，我就是一个“小米控”，是一个“米粉”，但是今天我要“控小米”。
请看：这是我的小米手机，这是一根镍铬金属丝(导体)，我还要请一个同学用人体和它们一起构成一个回路，来控制音乐音量。
即兴发挥。
感谢这位同学的大胆和配合，谢谢。
你发现了什么？
请一个学生回答。
对，改变金属丝的长度可以改变电阻。
初中我们学到的公式只是一个定义式。
那除了长度，导体的大小由哪些因素决定呢？
长度、横截面积、和材料。
我们初中已经学过了它们的定性关系，
那它们之间有什么定量关系呢？
这就是我们本节课所要探究的内容。
（9:55）
请各小组讨论猜想下。
请一个小组派一个代表回答。
学生猜想，适度点拨，123倍，那就是123倍，面积123倍，那电阻就是3:2:1倍？
材料就只需要验证各根金属丝电阻是否相同，测出最大的电阻和最小的电阻？
各个小组的其他同学还有什么补充意见的吗?
教师:看来大家的预测不尽相同,到底哪种猜想正确,还是有其它什么关系呢?我们如何来判别呢?
学生:可以通过实验来验证我们的猜想是否正确。
教师:在物理学中,研究物理规律通常有两种途径:一是通过实验探究,另一种是通过逻辑
推理来进行。这节课我们采取实验探究方式，学习了第三节串联并联之后我们再去逻辑推理验证。
提问：如何去探究一个物理量和几个物理量的关系呢?
学生回答：控制变量法
对，控制变量法是研究物理规律较常见的方法，比如我们验证牛顿第二定律时就有，它是解决复杂问题的一种有效方法，在我们的生活、学习和工作中都有广泛的应用。 那我们要研究R与l的关系怎么办？
对，保持材料和面积相同。
其他临场发挥。
（10:00）
好的，同学们，按照你们的思想，今天我已经给大家准备了三根或三段满足要求的金属丝。为了高效研究，我们先分下组，这两个位长度组，这两组为面积组，材料组在哪里？我建议你们四个也协商分工一下，由组长具体负责，一个为操作员，负责实验连线，一个为观察员，负责读数，一个位记录员，负责记录数据，那么组长，也是本组的发言人，负责汇报结果。
同学们，做实验不能纸上谈兵啊，我们需要讨论实验方案，我们先回忆一下，如何测量电阻？
对，伏安法，请打开书本47页，书本已经给了我们一个电路图，这是滑动变阻器的分压式接法，还有一个限流式接法，它们怎么选择，我们在第三节中再讲。
但是我们刚刚给大家的实验器材有三根金属丝，这个电路只能测一个，那我们不是要做三次，这个方案可行，但不快捷，那我们今天也创新一盘。能不能在同一个电路中同时测量或比较3个电阻的定量关系？
请大家小组对照学案，讨论交流，最后请发言人来汇报。
（10:05）
展示学生方案，得出最佳方案。
（10:10） 不能再晚了。最好10:05分进入实验。
实验器材介绍：1分钟。
数字电压表，接线柱，导线，开关，滑动变阻器，
学生实验。（5分钟）
实验汇报。（5分钟）
10:20必须进入教师实验。（最好10:15进入教师实验）
教师实验3分钟。
10:23必须得出结论
（如果时间充裕，可以集体朗读）
进入电阻率教学。
带着学生一起阅读教材。
说明物理意义，发现不同的金属丝电阻和温度有关。
演示实验。2分钟
同学们，通过本节课的探究学习，物理是神奇的，物理是有趣的，物理见证奇迹，物理改变未来，只要我们沿着科学探究的道路，励志前行，我们一定能将他控变成我控，让我们带着物理之控，创新生活之控，成就人生之控。
10:27必须进入总结环节。
1、2、3、4.
布置作业，下课。提醒自学半导体，超导体。
