【课题】                          电阻

开课教师：江琼（昀蔚）     时间：2007-9-20      班级：高二（8）班

【教学目标】

一、知识和能力

1、本节课的学习，能叙述电阻定律，写出表达式。

2、能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，了解电阻率和温度有关。

二、过程和方法

1、通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法。

2、通过分析处理数据，培养学生逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。

3、通过研究各材料的电阻率表格，培养学生收集信息、综合分析获取知识的能力。

三、情感和价值观

1、培养学生热爱科学，激发学生努力探索未知的激情。

2、培养学生团结协作精神。

【教学重点】  电阻定律的得出

【教学难点】  电阻率

【教学方法】  实验研究法  分析法  类比法

【教学用具】  多媒体课件， 直流电桥以及相关器材1套

【学生用具】  直流电桥、电流表、伏特表、电键、干电池 、电池盒13套 、导线若干、计算器、铅笔、尺子

【教学过程】

情景引入：用课件演示电流的形成：电荷的定向移动形成电流。放大导体中电子的移动，发现自由电子并不是畅通无阻地流动的，而是不断地与金属离子发生碰撞，那么金属离子对电子就产生了阻碍作用，这就是电阻。今天我们就进入电阻这一节的学习。

导线对电流的阻碍作用就是我们通常所说的电阻。

那么电阻的大小究竟与哪些因素有关，以及是否存在什么定量的关系？ 这就是我们这一节需要探讨的问题。

一、    实验探究

现在请同学们根据生活中的现象大胆的猜想，电阻究竟和哪些因素有关: (还是看电荷定向移动形成电流的那个课件)

归纳学生猜想，并给予肯定，之后在排除不可能的因素，把有可能的因素归纳：

（1）    移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻

猜想：电阻可能与导体的长度有关；

（2）    同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮

猜想：电阻可能与导体的横截面积有关

（3）    电线常用铜丝而不用铁丝

猜想：电阻还可能与导体的材料有关。

影响电阻的因素可能有很多，那我们要来研究电阻与长度、横截面积、材料等的关系时，要用什么方法阿？

学生回答：控制变量法。

我们在研究牛顿第二定律的时候：a 与F和m之间的关系。保持质量不变来研究a 与F的关系；然后保持F不变，来研究a与m的关系。

那也就是说：

研究电阻与长度的关系时，要在材料与横截面积一样的情况下。 

保持材料与横截面积一定，改变长度，看看电阻的大小随着长度的改变如何改变。那么如何测量电阻呢？

  用伏安法测电阻。给出伏安法测电阻的电路图。

 

 

 

 

 

 

 

 

用电压表测出导体两端的电压，用电流表测出导体中的电流，代入公式

即可求出导体的电阻。

在材料与S相同的情况下，先在电路中串联长为L的导线，读出电压表，电流表的示数，求出电阻R；然后把导线的长度改为2L，读出电压表，电流表的示数，求出R;依次类推，做三到五组。画出R-L图线。

 

那么研究电阻与横截面积的关系时，我们应该怎么做？

要保持材料与长度一样，改变S，看看电阻的大小随着横截面积的改变如何改变。具体做法：

    在材料与L相同的情况下，先在电路中串联横截面积为S的导线，读出电压表，电流表的示数，求出电阻R；然后把两根相同的导线串联起来，使得横截面积为2S，读出电压表，电流表的示数，求出R;依次类推，做三到五组。画出R- 图线。

 

研究电阻与材料的关系时，要在长度和横截面积相同的情况下。

长度和横截面积相同时，使用不同的材料，测出它们的阻值。看看电阻值是否相同。

 

 

为了有效利用时间，介绍完方法之后，开始分组实验， 共13个组，5个组测电阻与长度的关系，7个组测电阻与横截面积的关系，1个组测电阻与材料的关系。

用幻灯片展示学生的结果，从而得出结论：

（1）    电阻跟导体的长度成正比

（2）    跟导体的横截面积成反比

（3）    还跟材料有关。

这就是电阻定律。

二、    电阻定律

接着，介绍电阻定律，

1、电阻定律的内容

2、公式

接着我们来看一道例题。书本53 页。

三、    电阻率

那么这里的r到底是什么呢？

我们把比例系数r 称为电阻率。由公式 ，可以知道L、S一定时， r越大，R越大，导体的导电性能越差；r越小，R越小，导体的导电性能越好；因此，r是反映材料导电性能的物理量。

进一步介绍电阻率。

公式变形后，得到 由这个公式可知：

（1）r的单位是 （欧姆米，简称欧米）

（2）r在数值上等于用这种材料制成的长1m，横截面积为1m²的导体的电阻

（3）r与L、S无关，仅取决于导体材料的性质和导体所处的条件（如温度等）

分析r与材料的关系；用flash课件演示给学生看，r 与温度的关系，从而得出电阻率与材料和温度有关。

之后，用课件列举出几种材料在不同温度下的电阻率，从而让学生知道

1、材料的电阻率受温度影响，有的影响大,有的影响小

2、金属导体的电阻率随温度升高而增大

3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大

同时，结合课本52页的表3-1  一些材料的电阻率及温度系数

在说一下，金属导体的电阻率随着温度的升高而增大，而半导体的电阻率随着温度的升高而减小。引出书本上的图3-10和图3-11。

 

 

 

 

 

 

r/ W·m                       r/ W·m

t/℃ t/℃

 

当温度变化范围不大时，金属的电阻率与温度之间近似地存在线性关系。

绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小，并且变化也不是线性的。

四、    课堂总结

最后，如果有时间，再来几道课堂练习。

 

 

反思：

处理猜想：首先应鼓励学生大胆猜想，当学生猜想不出或是不够开放时，可以采用类比思维，逆向思维，等效思维等方法引导学生猜想。若学生猜想过于发散时，可以从学生的个人假设转化为团体的共同假设，使猜想更加科学。

控制时间：如这堂课的电阻与材料，L、S，温度等这些因素有关，但课堂短短的45分钟，无法使每一个学生都一一验证电阻与这些因素的关系，因此，可以采用分工合作的办法，每组选择一个研究，然后交流和讨论研究的结果，从而节省时间；再比如研究电阻与温度的关系时，可以使用课件演示，鼓励有兴趣的同学课后可以自己研究。对于，提出的别的猜想，若没有办法立刻排除掉的，也可以在课后研究。

课堂这样处理之后，可以使学生在经历科学探究过程的教育功能同时，提高科学探究教学的效率。当然探究性问题的教学中，还存在着许多其他的问题，需要我们进一步的去学习，去探索，来寻求更好的解决办法。

 

 

 

 

 

 

 

板书设计

一、电阻：导体对电流的阻碍作用

二、实验探究：

方法：控制变量法

步骤： （1）在材料、S一定时，研究R与L的关系

       （2）在材料、L一定时，研究R与S的关系

       （3）在S、L一定时，研究R与材料的关系

 3、结论： ∝　 。

三、电阻定律

1、内容

2、公式     （r 称为电阻率）

四、电阻率

1、意义

2、单位

3、r与S、L无关，只与材料和温度有关。