2-1 探究决定导线电阻的因素 教学设计

探究决定导线电阻的因素
1教学目标
教学目标：
（一）知识与技能：
理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。
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：
经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的方法；
通过决定导线电阻因素的实验，学习使用变量控制法；
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；
(三)情感态度与价值观：
经历实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。
2学情分析
高中物理《课标》在这里的要求是，“通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。”
本节是粤教版《物理》选修3—1第二章第一节。本节的电阻定律是这一章的基本规律之一，它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系，是后面串联、并联电路学习的基础知识。
学生初中已经定性地了解电阻跟导体的材料、长度、横截面积以及温度之间的关系，但是具体的定量关系不知道。电压表、电流表的使用是高中阶段首次使用，规范程度有待提高。
3重点难点
教学重点：
1、学会运用变量控制法进行实验探究；
2、培养实验数据分析能力；
3、电阻定律的内容及其应用；
教学难点
1、实验中规范使用仪器；
2、学会运用变量控制法进行实验探究，培养实验数据分析能力；
3、电阻率的概念及其物理意义；
4教学过程
4.1
第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】探究决定导线电阻的因素
复习引入：
1、欧姆定律的内容是什么？电路中导体的电流和电压怎样测量？
2、电阻怎样测量？能设计测量电阻的电路吗？
活动2【讲授】探究决定导线电阻的因素
一、探究决定导线电阻的因素：
问题1、从你已有的知识，你认为电阻的大小R可能与导体的一些什么因素有关？
学生思考、讨论。（与长短、粗细、材料、温度有关）
师：导线的电阻与长短、粗细、材料、温度有关。这是同学们的结论，具体是一种什么样的定量关系呢？这就是今天同学们要求解决的问题。
问题2、决定导线的电阻有多个因素，在实验探究中怎样解决多个因素的问题？
师：请同学们观察实验桌上的仪器，根据已有的器材进行变量控制并设计实验方案。
问题3、请同学们设计实验方案和实验电路。
投影仪展示学生的电路图。
实验要求：电压表量程3V，电流表量程0.6A，导线电阻测量两组数据，完成实验记录表，每组同学必须完成A、B、C中的一组并可以自由选做另一组。
A、保持导线的材料和面积不变，长度不同
材料
长度
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值Ω
镍铬
2l
1.
镍铬
2l
2.
镍铬
l
1.
镍铬
l
2.
B、保持导线的材料和长度不变，面积不同
材
料
面积
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值Ω
镍铬
2s
1.
镍铬
2s
2.
镍铬
s
1.
镍铬
s
2.
C、保持导线的长度和面积不变，而材料不同
材
料
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值Ω
镍铬
铁丝
投影结论：同种材料，横截面积S一定，电阻R随长度L成正比。
（1）同种材料，长度L一定，电阻R随横截面积S成反比。
（2）横截面积S和长度L相同时，不同材料电阻关系不相等。
定理推理：同种材料，当S、L都改变时，又怎样决定R呢？引导学生思考。其中k物理学中叫电阻率，用ρ表示。对于同种材料，ρ相同，对于不同材料，ρ不同，说明了ρ由材料决定。
二．电阻定律：

活动3【练习】探究决定导线电阻的因素
单项选择题
1．有一段粗细均匀的长为1
m的电阻丝，电阻是10
Ω，现把它均匀拉伸为5
m，则电阻变为(　　)
A．10
Ω
B．50
Ω
C．150
Ω
D．250
Ω
2．下列说法中正确的是(　　)
A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好
B．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小
C．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们来制作标准电阻
3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则通过它们的电流之比为(　　)
A．1∶4
B．1∶8
C．1∶16
D．16∶1
4．两根材料相同的导线，质量之比为2∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为(　　)
A．8∶1
B．4∶1
C．1∶1
D．1∶4
活动4【作业】探究决定导线电阻的因素
双项选择题
1．如图K2－1－1所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是(　　)
图K2－1－1
A．a和b
B．a和c
C．b和c
D．b和d
2．电熨斗的温度低了，为了提高其温度(保持电压不变)，可采用下列的方法有(　　)
A．换一根同样材料、同样粗细但长度长些的电阻丝
B．换一根同样材料、同样粗细但长度短些的电阻丝
C．换一根同样材料、同样长度但细些的电阻丝
D．换一根同样材料、同样长度但粗些的电阻丝
3．如图K2－1－2所示，两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中．若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2串联，重新接在原电路中，则以下分析正确的是(　　)
图K2－1－2
A．L1的电阻不变
B．L1的电阻变小
C．L2的亮度变暗
D．L2的亮度变亮
4．关于电阻率的说法正确的是(　　)
A．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关
B．电阻率与导体的长度及横截面积有关
C．有些合金的电阻率受温度影响很小，可用来做标准电阻
D．电阻率大的导体，电阻一定大
5．如图K2－1－3所示，两根横截面积不同、长度相同的均匀铜棒接在电路中，以下说法正确的是(　　)
图K2－1－3
A．通过两棒的电流相同
B．通过细棒的电流小于通过粗棒的电流
C．加在细棒两端的电压U1等于加在粗棒两端的电压U2
D．加在细棒两端的电压U1大于加在粗棒两端的电压U2