2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 2.6《電阻定律設計》教學案.doc

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2019-2020年高二物理一輪復習 3-1 2.6《電阻定律設計》教學案 一、教材分析 本節(jié)課是一節(jié)實驗探究和理論探究課。從研究方法上講，本節(jié)內容是體現(xiàn)和滲透物理學研究方法的經(jīng)典案例。如何通過兩種探究方案進一步培養(yǎng)學生探究能力，使學生逐漸掌握科學的探究方法，對學生今后的發(fā)展尤為重要。 二、教學目標 1、知識目標 ①知道電阻定律及其表達式； ②了解導體電阻率的概念，知道常見金屬導體電阻率的大小的排序； ③了解導體的電阻率與溫度有關。 2、能力目標 ①通過探究導體電阻與材料、長度及橫截面積的定量關系，掌握科學的探究方法，體驗科學的探究過程。 ②學習實驗數(shù)據(jù)的處理方法，發(fā)展思維能力。 3、情感、態(tài)度與價值觀目標 ①通過實驗探究，培養(yǎng)實事求是、尊重客觀規(guī)律的態(tài)度； ②通過小組交流與討論，培養(yǎng)學生合作與交流的團隊精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，養(yǎng)成在合成中既堅持原則又尊重他人的品質。 ③通過對相關科技問題的討論學習，增強將物理知識應用于實際的意識，加強對學生的人文教育。 三、教學重點難點 重點：探究電阻定律的定量關系是這節(jié)課的教學重點。 難點：如何設計合理可行的實驗方案是本節(jié)課的難點。 關鍵：如何引導學生設計實驗方案，如何引導學生建立理論分析的物理模型是關鍵。 四、學情分析 我將首先設置問題情境，引導學生猜想影響電阻的可能因素；然后通過學生自主探究和分組合作交流實驗方案；最后師生共同交流歸納結論來突出教學的重點； 通過設置情境引導學生建立物理模型化解學生進行理論分析的難點；通過引導學生復習電阻串并聯(lián)知識及控制變量法，充分運用學生已有知識分解實驗探究的難點。 五、教學方法 本節(jié)課我將采用“導、探”式教學方法?！皩А保杭唇處熗ㄟ^設置情境和問題，引導學生提出探究方案，發(fā)揮主導作用；“探”：即學生自主探究。 六、課前準備 “220V，100W”和 “220V，25W” 的2只白熾燈泡 七、課時安排 1課時 八、教學過程 （一）預習檢查、總結疑惑 （二）情景引入、展示目標 情境一：展示一組簡單的串聯(lián)電路，請學生思考導體的電阻可能與什么因素有關？ 情境二：展示一組簡單的并聯(lián)電路，請學生思考導體的電阻可能與什么因素有關？ 情境三：教師提供“220V，100W”和 “220V，25W” 的2只白熾燈泡，請學生觀察。提出問題： （1）計算2只燈泡的電阻； （2）觀察電阻和燈絲的長短、粗細有什么關系？ 引出課題：導體的電阻和這些因素之間有什么樣的定量關系呢？ （三）合作探究、精講點播 1、實驗探究 從復習控制變量法入手： （1）怎樣進行定量研究呢？這里涉及到一個物理量與多個物理量之間的定量關系的研究，類似的問題我們以前遇到過嗎？引導學生回憶“控制變量法”。 （2）規(guī)劃步驟：學生用“控制變量法”制定探究步驟 （3）制定方案、設計電路：先讓學生制定如何探究的方案，再進一步由方案到實驗的設計；同時，把學生制定的方案和設計的電路展示出來，再請學生評價哪個方案哪個電路優(yōu)越？通過比較學生設計的電路，讓學生充分發(fā)表見解。從而培養(yǎng)學生合作與交流的品質。 （4）實驗與收集證據(jù)：各小組按照設計的實驗方案，分組進行實驗。要求設計實驗表格、記錄實驗數(shù)據(jù)。讓學生明確收集實驗數(shù)據(jù)的重要性。從而培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。 （5）分析與論證：讓學生對數(shù)據(jù)分析處理并嘗試對實驗結果進行歸納。請各組的發(fā)言人總結匯報。讓另外同學進行評判。從而增強了實驗的可信度與說服力。 以上環(huán)節(jié)緊緊圍繞“學生探索”展開課堂教學，把“探索”這一要素充分地體現(xiàn)出來了，從而培養(yǎng)了學生的科學探索能力。 2、理論探究 從建立物理模型入手： （1）首先根據(jù)情境一和情境二中的物理圖景，引導學生建立物理模型； 建立研究R與l關系的模型：一根長度為l，電阻為R的導體，可以看稱是由n段長度同為l，電阻同為R1的導體串聯(lián)而成； 你能得出R與L的關系嗎？ 你能得出R與S的關系嗎？ 建立研究R與S關系的模型：一根橫截面積為S，電阻為R的導體，可以看稱是由n條橫截面積同為S1，電阻同為R1的導體并聯(lián)而成； 在這里師生共同進行探索，思路如下：通過以上實驗探究和理論分析，我們已經(jīng)得出電阻與導體的長度成正比，與導體的橫截面積成反比，即： ；分析k的含義，引出電阻率的概念。 最后，得出電阻定律的表達式： （四）反思總結、當堂檢測 （五）發(fā)導學案、布置作業(yè) 九、板書設計 一、 實驗探究： 1、 探究目的：探究導體電阻與其決定因素的定量關系。 2、 探究內容：電阻與長度、橫截面積和材料的定量關系。 3、 探究方法：控制變量法 4、 實驗方案設計： 5、 實驗準備： 6、 進行實驗： 7、 結論匯報： 二、理論探究： 1、分析導體電阻與它的長度的關系： 2、研究導體電阻與它的橫截面積的關系： 三、電阻定律： 1、電阻定律內容：導體的電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比。 2、公式：R= ρL/s 3、電阻率ρ (1)反映了材料導電性能的好壞 （2）單位：Ω?m 十、教學反思 本教學設計采用“猜想—實驗—歸納”的探究性教學模式，引導和鼓勵學生圍繞“探究導體電阻與導體長度、橫截面積及材料的關系” ，激發(fā)學生的探究熱情和學習興趣。課堂上有學生的個體學習、小組學習、合作探索、學生交流匯報、實驗操作、師生交流等教學組織形式，擴大了單位時間內學生主動學習的空間，而且釋放了每個學生的精神活動，充分體現(xiàn)了新課程倡導的“重視對學生進行自主探究和合作學習能力的培養(yǎng)”的理念主體地位，改變學生被動學習的方式。課后需要記錄、總結學生反映情況，時間分配情況等。 電阻定律學案 課前預習學案 一、預習目標 1、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進行有關的分析和計算 2、了解電阻率與溫度的關系 二、預習內容 1.導體的電阻是導體本身的一種 ，它是由導體 決定的，導體的電阻跟它的 有關；跟它的 有關；跟它的 有關。 2.電阻定律：同種材料的導體，其電阻R與它的長度L成 ，與它的橫截面積成 ；導體的電阻與 有關。表達式R= ，式中ρ是比例系數(shù)，它與導體的材料有關，是表征 的一個重要的物理量。 3.各種材料的電阻率 都隨溫度的變化而 ，金屬的電阻率隨溫度的升高而 ，而有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作 。 三、提出疑惑 課內探究學案 一、學習目標 二、學習過程1. 控制變量法： 物理學中，如果想研究一個量與其他幾個量的關系時，可以采用保持其他量不變，只讓某一個量發(fā)生變化去研究量的變化規(guī)律。 2.比較與 是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式計算電阻。 時電阻的決定式，其電阻的大小由導體的材料、橫截面積和長度共同決定。 提供了一種測量R的方法：只要測出U、I就可求出R。 提供了一種測導體ρ的方法：只要測出R、L和S就可以求出ρ。 例1 如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=10 cm，bc=5 cm，當將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1 A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為( ) A、4 A B、2 A C、 A D、 A 解析：設將A與B連入電路時，電阻為R1，C與D連入電路時電阻為R2，金屬片厚度為h， 由電阻定律 得 所以R1∶R2=4∶1,故后者電流I2=4I1. 答案選A 例2 某用電器離供電電源距離為L，線路上的電流為I，若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電線的電阻率為ρ，該輸電線的橫截面積最小值是( ) A、ρL/R B、2ρLI/U C、U/ρLI D、2UL/Iρ 解析：輸電線的總長為2L， 據(jù)電阻定律得R=ρ， 由題意知IR≤U，故S≥. 正確答案為 B 例3如圖所示，兩只相同的白熾燈L1和L2串聯(lián)接在電壓恒定的電路中.若L1的燈絲斷了，經(jīng)搭絲后與L2. 串聯(lián)，重新接在原電路中，則此時L1的亮度與燈絲未斷時比較( ) A.不變 B.變亮 C.變暗 D.條件不足，無法判斷 解析：設兩燈電阻為R1和R2，外加電壓為U，則燈L1消耗的電功率為 . 燈L1斷后重新搭接，R1變小，故上式中變量僅是R1. 注意到為常量，故當即時，最小，此時P1最小；當R1變小，則變大，結果P1變小，燈L1變暗. 所以，正確的答案是C. 三、反思總結 四、當堂檢測 1.根據(jù)電阻定律，電阻率對于溫度一定的某種金屬來說，它的電阻率( ) A.跟導線的電阻成正比 B.跟導線的橫截面積成正比 C.跟導線的長度成反比 D.由所用金屬材料的本身特性決定 2.電路中有一段金屬絲長為L，電阻為R，要使電阻變?yōu)?R，下列可行的方法是( ) A.將金屬絲拉長至2L B.將金屬絲拉長至4L C.將金屬絲對折后擰成一股 D.將金屬絲兩端的電壓提高到原來的4倍 3.一段粗細均勻的鎳鉻合金絲，橫截面的直徑為d，電阻為R，如果把它拉成直徑為的均勻細絲，電阻值將變?yōu)椋? A． B．16R C．256R D． 4.滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是( ) A.若將a、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大 B.若將a、d兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值減小 C.若將b、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大 D.若將a、b兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值不變 5.有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉動燈泡燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是( ) A.燈絲電阻變小，通過它的電流變大，根據(jù)P=I2R，電燈變亮 B.燈絲電阻變大，通過它的電流變小，根據(jù)P=I2R，電燈變暗 C.燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變亮 D.燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變暗 6. 兩根完全相同的金屬裸導線A和B，如果把導線A均勻拉長到原來的2倍，導線B對折后擰成一股，然后分別加上相同的電壓，則它們的電阻之比RA:RB為______，相同時間內通過導體橫截面的電荷量之比qA:qB為______ 課后練習與提高學習 1.關于材料的電阻率，下列說法中正確的是( ) A.把一根長導線截成等長的三段，每段的電阻率是原來的 B.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 C.純金屬的電阻率較合金的電阻率小 D.電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量 2.將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導線截去，再拉長至L，則導線電阻變?yōu)? ( ) A. B. C. D.nR 3.兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中一根均勻拉長到原來的兩倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同的電壓，則在同一時間內通過它們的電荷量之比為( ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:l 4.一段長為L，電阻為R的均勻電阻絲，把它拉制成3L長的均勻細絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為 （ ） A．R／3 B．3R C．R／9 D．R 5.甲乙兩條銅導線質量之比M甲:M乙=4:1,長度之比為L甲:L乙=1:4，則其電阻之比R甲：R乙為 （ ） A．1:1 B．1:16 C．64:1 D．1:64 6.白熾燈接在220V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調電壓的電源上，使電壓逐漸增大到220V，則下列說法正確的是( ) A.電流將逐漸變大 B.電流將逐漸變小 C.每增加1V電壓而引起的電流變化量是相同的 D每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的 7.有四個阻值為R的電阻全部使用，經(jīng)過不同組合可以獲得不同阻值的等效電阻，下列阻值中可以獲得的阻值為( ) A.4R B.2R C.R D.0.6R 8.已知銅的電阻率小，合金的電阻率大，鉑的電阻率隨溫度有明顯變化，錳銅合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，則在下列空格處填上合適材料:連接電路的導線用______，電爐的電阻絲用______，電阻溫度計用______，標準電阻用______ 9. 兩導線長度之比為1∶2，橫截面積之比為3∶4，電阻率之比為5∶6，則它們的電阻之比為______。 10.輸出電壓恒定的電源與一根玻璃管中的水銀柱組成電路，水銀柱中通過的電流為0.1A，今將這些水銀倒進另一根玻璃管中，管的內徑是原來的2倍.重新與該電源組成電路，則流過水銀柱的電流為______. 11. 一根長為0.5m的金屬絲，橫截面積為3.0mm2，在它兩端加上0.15V的電壓時，通過金屬絲的電流為2.0A，求金屬絲的電阻率。 12. A、B兩地相距40km，從A到B兩條輸電線的總電阻為800Ω，若A、B之間某處E兩條輸電線發(fā)生短路，為查明短路地點，在A處接上電源，測得電壓表示數(shù)為10V，小量程電流表讀數(shù)為40mA，如圖所示，則短路處距A多遠? 參考答案： 預習內容 1.性質 因素 長度 橫截面積 材料 2.正比 反比 構成它的材料 材料性質 3.一般 變化 增大 標準電阻 當堂檢測 1、D 2、A 3、C 4、AD 5、C 6、16:1；1:16 課后練習與提高學習 1、BCD 2、C 3、C 4、D 5、D 6、AD 7、AC 8、電路導線需選ρ小的，故選銅；電爐的電阻絲需選ρ大的，故選合金；電阻溫度計需選ρ隨溫度變化明顯的，故選鉑；標準電阻需選ρ隨溫度變化基本穩(wěn)定不變的，故選錳銅合金 9、5∶9 10、1.6A 11 12、距A端12.5km