2019-2020年高中物理《電阻定律》教案14 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理《電阻定律》教案14 新人教版選修3-1 一、教學(xué)目標(biāo): 1、知識與技能 (1)深化對電阻的認(rèn)識,理解電阻定律,能用電阻定律來進(jìn)行有關(guān)計算。 (2)理解電阻率的物理意義,并了解電阻率與溫度的關(guān)系。 (3)通過分組實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)操作能力。 2、過程與方法 (1)體驗(yàn)運(yùn)用控制變量研究物理問題的思維方法。 (2)通過學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——方法研究——實(shí)驗(yàn)操作等一系列探究過程,使學(xué)生掌握如何去開展研究、獲取知識,培養(yǎng)思維能力。 (3)體會到實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理是相輔相成的,都是重要的科學(xué)研究方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀 (1)通過實(shí)驗(yàn)探究,體驗(yàn)成功的積極情感,進(jìn)一步理解認(rèn)識來源于實(shí)踐。 (2)通過對不同材料電阻率的介紹,加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識。 (3)體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量,也體驗(yàn)到物理學(xué)的簡潔之美。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn): 1、教學(xué)重點(diǎn)及教學(xué)策略 重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究和理論探究,引導(dǎo)學(xué)生得出電阻定律的表達(dá)式。 教學(xué)策略:從學(xué)生設(shè)計定值電阻的角度出發(fā),思考電阻與那些因素有關(guān)?引出探究課題。結(jié)合課件,設(shè)置小臺階,有目的地引導(dǎo)設(shè)計實(shí)驗(yàn),探究R與L的關(guān)系。反思得到實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是串聯(lián)電路的特點(diǎn),知識遷移、從并聯(lián)電路特點(diǎn)出發(fā),理論探究R與S的關(guān)系,用數(shù)學(xué)方法整合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,得出電阻定律,并加以理解。 2、教學(xué)難點(diǎn)及教學(xué)策略 難點(diǎn):立足農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件,引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)過程。 教學(xué)策略:從控制變量的基本實(shí)驗(yàn)思想出發(fā),結(jié)合多媒體課件,師生、生生合作,設(shè)計實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件出發(fā),抓住R、I、U三者關(guān)系,再次利用控制變量法簡化實(shí)驗(yàn)設(shè)計,通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn),既加深對控制變量法的理解,又為利用串聯(lián)電路特點(diǎn)理論探究R與L 的關(guān)系,打下了基礎(chǔ)。使后續(xù)理論探究過程顯得并不突兀。 三、設(shè)計思路: 本課教材以電阻定律為載體,提供了一套實(shí)驗(yàn)探究方案和一套理論探究方案,充分體現(xiàn)了探究式學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的地位和作用。本節(jié)內(nèi)容既要學(xué)習(xí)、理解電阻定律和電阻率,更要突出探究過程,容量是很大的。因此就要求教師在讓學(xué)生體驗(yàn)探究過程的同時,還得保證教學(xué)效率。對于這樣一對矛盾,我采取了實(shí)驗(yàn)探究重方法,理論探究重思維,課堂教學(xué)重過程,結(jié)合課件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、分散難點(diǎn)的策略。在讓學(xué)生學(xué)習(xí)電阻定律基本知識的同時,感受實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量,體現(xiàn)物理教育在好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新、動手操作、邏輯思維等方面的價值導(dǎo)向。 本課總體設(shè)計思想是:從控制變量,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)出發(fā),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的思想方法。明確方法后,學(xué)生只動手實(shí)驗(yàn)探究R與L的定量關(guān)系,不需去多重復(fù)。然后反思實(shí)驗(yàn),由串聯(lián)電路的特點(diǎn)邏輯推理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,進(jìn)而拓展到利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究得到R與S的關(guān)系,得出ρ,總結(jié)出電阻定律的表達(dá)式。理解電阻率與材料和溫度的關(guān)系。在小結(jié)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行反饋練習(xí)。 四、教學(xué)資源: 1、實(shí)驗(yàn)儀器:電池組、電壓表(2只)、帶鱷魚夾的導(dǎo)線(4根)、裝有底座的電阻絲(50cm、1根)、導(dǎo)線若干、電鍵(1只)、米尺(1把)、(以上器材可以每2-4人一組) 2、多媒體教學(xué)設(shè)備一套:可供課件播放、實(shí)物投影。相關(guān)的自制課件。 五、教學(xué)過程設(shè)計: 教 師 活 動 學(xué) 生 活 動 點(diǎn) 評 導(dǎo)入 情景模塊 課前創(chuàng)設(shè): 在課間休息時,打出第1張PPT,創(chuàng)設(shè)一種研究的前置氛圍,也適當(dāng)暗示了本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為課堂教學(xué)作一個很好的鋪墊。(PPT展示的內(nèi)容如下:) “疑問像電阻,是思考讓它導(dǎo)通電流,流光溢彩!” 課堂導(dǎo)入: 簡單關(guān)注這句話的基礎(chǔ)上,打出第2張PPT, 問題引導(dǎo): 1、觀察這些電阻的圖片,你發(fā)現(xiàn)了些什么? 2、讓你來設(shè)計這些電阻,你要考慮些什么因素? 學(xué)生陳述的基礎(chǔ)上,引入探究的課題: 本節(jié)課我們一起在初中的基礎(chǔ)之上,深入的“探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積、和材料之間的定量關(guān)系”。 適當(dāng)關(guān)注展示內(nèi)容, 體會這句話的含義。 讀圖, 觀察各種形狀、阻值不一的電阻。 主動思考導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)。 陳述思考的結(jié)果:R與L,S、材料及溫度有關(guān)。 明確探究的課題。 這句話語帶雙關(guān),既為課堂教學(xué)創(chuàng)設(shè)前置氛圍、暗示了教學(xué)內(nèi)容,又體現(xiàn)了科學(xué)的人文價值。 激發(fā)興趣、引出課題;提問的方式體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。 有效的回顧知識、提出研究課題。 培養(yǎng)學(xué)生用準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的想法。 實(shí)驗(yàn)探究 互動模塊 實(shí)驗(yàn)探究 互動模塊 引導(dǎo)設(shè)計實(shí)驗(yàn): 問題引導(dǎo): 1、該如何研究R與長度、橫截面積和材料三個量之間的關(guān)系呢?具體該怎么做? 通過學(xué)生的思考和回答,讓他們明確依據(jù)控制變量,探究過程可以劃分為三個步驟, L;控制S和材料相同。 R S;控制L和材料相同。 材料;控制L和S相同。 引導(dǎo)學(xué)生首先設(shè)計實(shí)驗(yàn)來研究R與L的關(guān)系: 問題引導(dǎo): 1,探究R與L的定量關(guān)系,對所選擇的電阻有什么要求? 2,R與L該怎樣來測量? 3,你能嘗試畫出電路圖嗎? 各自思考后分小組交流,老師參與個別小組的討論。請學(xué)生來陳述自己的想法: 1、要求電阻絲的橫截面積和材料相同只是長短不同。 2、用伏安法測電路R=U/I,用米尺測長度。 A V 3、電路圖: a b (ab之間分別接入橫截面積和材料相同只是長短不同的電阻) 從這些回答當(dāng)中大致知道該如何去探究R與L的定量關(guān)系。 接著從實(shí)驗(yàn)室只能提供的器材出發(fā),結(jié)合剛才的設(shè)計思路,引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計: 問題引導(dǎo): 1、實(shí)驗(yàn)室只能提供一根長的電阻絲,沒有兩根長短不一的電阻絲,能否探究R與L的關(guān)系?說說你的想法? 2、根據(jù)R=U/I、測得U和I,才能求R,想想看能否少測一個量,讓實(shí)驗(yàn)簡單一些?(剛才我們設(shè)計探究R與L的關(guān)系時,并沒有測S,這樣做的理由,對我們是有啟發(fā)的。) 在學(xué)生充分思考、討論的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)他們得出優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案。 V V R1 R2 在保證電流I相等的前提下,電壓U之比,反映了對應(yīng)的電阻R之比。 設(shè)計表格: U/V L/m R1 R2 進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 依據(jù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案,分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。巡視,解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的困難。 處理數(shù)據(jù),交流結(jié)果: 引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn): 保證電流I相等的前提下,電阻兩端的電壓之比,實(shí)質(zhì)反映的是電阻之比: U1/U2=R1/R2=L1/L2 結(jié)論(1): 在電阻的橫截面積和材料相同的條件下:R與L成正比。 思考:研究多個物理量之間的關(guān)系所用到的方法。 明確:依據(jù)控制變量探究過程可以劃分為三個步驟。 思考這三個問題的同時,對探究實(shí)驗(yàn)的方案形成大致的思路。 小組內(nèi)交流各自的想法。 請學(xué)生代表陳述小組交流的結(jié)果,并在黑板畫出電路圖。 從他人回答的結(jié)果中,對自己的想法進(jìn)行明確和完善。 在兩個問題的引導(dǎo)和老師的描述下, 思考:如何去克服實(shí)驗(yàn)室簡陋的條件,完成探究。 聯(lián)系剛才不測S的理由,思考不測電壓U或者是不測電流I的前提是什么? 師生、生生交流,優(yōu)化設(shè)計方案,最終形成共識。 體驗(yàn)到通過努力,能讓探究方案變得更簡潔。 優(yōu)化設(shè)計表格。 小組內(nèi)合作,完成探究實(shí)驗(yàn)。 小組與小組之間交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 在思考問題的同時,明確研究的方法,對實(shí)驗(yàn)的大步驟有所了解,從眾多物理量中找到研究的突破口。 用問題從測什么?要什么?怎樣測?等方面來引導(dǎo)學(xué)生,有目的地設(shè)計實(shí)驗(yàn),這種設(shè)計實(shí)驗(yàn)的思考角度,對其他物理實(shí)驗(yàn)也是有效的 生生交流設(shè)計方案,相互碰撞、相互啟發(fā),培養(yǎng)學(xué)生有目的地去借鑒和吸收他人成果完善自己的設(shè)計。 明確實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上,將實(shí)驗(yàn)室所能提供的條件告訴學(xué)生,使其明了科學(xué)探究往往不是在條件齊備的情形下進(jìn)行的,培養(yǎng)他們簡化、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的意識和素質(zhì),以及克服困難的精神! 探究R與L的關(guān)系時,并沒有測S,這樣做的理由,對 R=U/I三者的測量形成方法上的關(guān)照,將控制變量再一次靈活運(yùn)用。達(dá)到立足簡陋條件,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)探究,獲取高層次成功體驗(yàn)的目的! 生生合作,動手操作,進(jìn)行探究。 培養(yǎng)分析數(shù)據(jù)的能力,得到數(shù)據(jù)所包含的物理規(guī)律。 理論探究 互動模塊 結(jié)論整合 意義拓展模塊 反思拓展: 引導(dǎo)1、反思我們剛才的實(shí)驗(yàn)中,把一長段電阻絲看成是長短不一的兩段電阻絲串聯(lián),在電流相等的情況下探究R與L的關(guān)系,利用了串聯(lián)電路的特點(diǎn)。 從串聯(lián)電路的特點(diǎn)出發(fā),我們也可以做如下推導(dǎo):(圖見對應(yīng)的PPT) 一個長為L,阻值為R的電阻,可以看成是n個長為L1,阻值為R1的電阻串聯(lián)而成。這樣很容易就有: L=nL1,R=nR1顯然R與L成正比例。 引導(dǎo)2、探究R與S的定量關(guān)系, 是否也可以從串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來邏輯推導(dǎo)得到呢? 引導(dǎo)學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,類比剛才的推理得到: 一個橫截面積為S,阻值為R的電阻,可以看成是n個橫截面積為S1,阻值為R1的電阻并聯(lián)而成。這樣很容易就有: 結(jié)論(2): S=nS1,R=R1/ n顯然R與S成反比例。 方法 動手操作實(shí)驗(yàn)探究 邏輯推理理論探究 R與L成正比 R與S成反比 中期小結(jié):(對應(yīng)PPT展示) 1、 2、實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理相輔相成,是科學(xué)研究中的兩種重要方法。 結(jié)論整合: 引導(dǎo)學(xué)生將剛才的兩個探究結(jié)論,歸納為一個:R與L/S成正比 問題引導(dǎo): 1、可否將這個結(jié)論寫成一個等式,怎么辦? 設(shè)一個正比例系數(shù)ρ,就能得到等式: R=ρL/S 2、正比例系數(shù)ρ應(yīng)該有它的物理意義?單位是什么?ρ可能與什么因素有關(guān)呢?同樣長度、同樣橫截面積、不同材料的銅絲和鐵絲各一根,它們的電阻值相等嗎?談?wù)勀愕南敕ā? 總結(jié)學(xué)生思考的結(jié)果,得出:“正比例系數(shù)ρ反映的是導(dǎo)體材料本身的性質(zhì),單位是:Ωm把ρ定義為電阻率。的結(jié)論 這樣我們發(fā)現(xiàn)公式:R=ρL/S很好的反映了R與L、S、和材料之間的定量關(guān)系,這個規(guī)律就是:電阻定律 研讀電阻率表: PPT呈現(xiàn)課本上的電阻率表格,結(jié)合幾個問題,思考: 1、 那些金屬容易導(dǎo)電,那些金屬不容易導(dǎo)電,它們各自的電阻率呈現(xiàn)什么特點(diǎn)? 2、 除了對電阻率關(guān)注之外,你還對表格中的什么數(shù)據(jù)感興趣?這個條件說明了什么? 自主學(xué)習(xí),閱讀填空: 利用教材提供的文本資料,通過學(xué)生閱讀,自主學(xué)習(xí),明確電阻率受溫度影響的特點(diǎn),并反饋學(xué)習(xí)結(jié)果,完成以下兩個小題: T升高,ρ增大,應(yīng)用 T升高,ρ不變,應(yīng)用 在老師的引導(dǎo)下,反思剛才優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的過程,關(guān)注串聯(lián)電路特點(diǎn)在設(shè)計中的運(yùn)用。 在老師進(jìn)一步的引導(dǎo)中,發(fā)現(xiàn)簡單的邏輯推理也能驗(yàn)證剛才的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,獲得成功的體驗(yàn)。和方法上的啟示。 遷移思考探究R與S的定量關(guān)系, 是否也可以從串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來邏輯推導(dǎo)得到呢? 嘗試依據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究R與S的定量關(guān)系。 得到結(jié)論。 師生一起小結(jié)剛才的兩種不同探究方法, 對實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理兩種科學(xué)方法相輔相成,有一定的認(rèn)識。 在問題的引導(dǎo)下將探究得到的兩個結(jié)論,用數(shù)學(xué)方法整合為一個等式。 在問題創(chuàng)設(shè)的情景中,推導(dǎo)它的單位,思考ρ的物理意義?可能與什么因素有關(guān)? 陳述個人思考的結(jié)果,相互啟發(fā),得到結(jié)論。 明確R=ρL/S這一表達(dá)式中每一個物理量的意義,得到完整探究結(jié)論,再次體驗(yàn)到物理學(xué)的簡潔之美。 認(rèn)真研讀表格,思考問題,發(fā)現(xiàn)電阻率反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞,還和溫度有關(guān)。 立足課本,閱讀材料,自主學(xué)習(xí),完成習(xí)題。 反思實(shí)驗(yàn)中,把一長段電阻絲看成是長短不一的兩段電阻絲串聯(lián)的理論依據(jù),讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)可科學(xué)理論是相輔相成的! 從反思中實(shí)現(xiàn)知識的遷移,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,從并聯(lián)電路的特點(diǎn)理論探究R與S的定量關(guān)系。獲取成功的體驗(yàn),進(jìn)一步感受到實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理的關(guān)系。 中期小結(jié),對實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的探究方法做一個明確的提煉。 運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的整合,歸納為一個具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 從一個很復(fù)雜的多個物理量關(guān)系,經(jīng)過科學(xué)探究,得到一個很簡潔的數(shù)學(xué)表達(dá)式,體驗(yàn)到物理學(xué)的簡潔之美! 深入思考正比例系數(shù)ρ的物理意義。加深對R=ρL/S的理解。得到一個完美的表達(dá)式。 通過閱讀電阻率表格,既發(fā)現(xiàn)電阻率反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞,又引出其與溫度的關(guān)系,同時也培樣了學(xué)生對表格的觀察能力。 教材對不同導(dǎo)體電阻率受溫度影響,表述得很清楚。讓學(xué)生利用好課本材料,自主去學(xué)習(xí),體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位,調(diào)動了積極性。 課堂總結(jié) 反饋練習(xí)模塊 課堂總結(jié): 1、 知識小結(jié): 電阻定律:R=ρL/S 物理意義: 電阻率: 單位: 受溫度影響: 2、 方法小結(jié) 實(shí)驗(yàn)探究與邏輯推理相輔相成,都是科學(xué)研究的重要方法! 反饋練習(xí): 1、學(xué)習(xí)了這些知識,同學(xué)們就可以自己按要求設(shè)計電阻了: 請你用橫截面積為5.010—6m2的鎳銅合金絲,繞制一只最大阻值為50 Ω的滑動變阻器,你該取用多長的一段? 2、閱讀課本第60頁“思考與討論”中的內(nèi)容,運(yùn)用已學(xué)的知識,進(jìn)行邏輯推理,找到電阻R1與R2的關(guān)系,并思考一下這種關(guān)系對電路元件的微型化,以及電路的高度集成化有何意義?(上課前課件展示的許多電阻圖片中,像網(wǎng)絡(luò)電阻有1000萬歐,體積卻非常小。) 在學(xué)生思考完成的基礎(chǔ)上,評析這兩個習(xí)題。注意知識的反饋和方法的滲透。 課后習(xí)題布置: 1、 給你一段鎢絲,設(shè)計一個實(shí)驗(yàn),探究電阻 和溫度的關(guān)系?(目的在于鞏固實(shí)驗(yàn)探究的方法) 2、完成課后1、2、3、4、題。(目的在于鞏固電阻定律和電阻率等新知識) 師生互動,總結(jié)這堂課所學(xué)到的方法,以及探究到的知識。加深理解,拓展思維。 利用電阻定律,進(jìn)行計算,獲得成功的體驗(yàn)。 聯(lián)系實(shí)際的電路集成,找到電阻微型化的秘密。體會到物理與技術(shù)的緊密關(guān)系。 明確課后任務(wù),課后鞏固提高。 立足電阻定律的得出,回顧探究的 全過程,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理的結(jié)合,對科學(xué)研究的作用。 呼應(yīng)課前提出的問題,應(yīng)用知識解決問題,獲得成功的體驗(yàn)。 靈活處理教材內(nèi)容,既是對所學(xué)知識的拓展,又體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)和社會三者見的聯(lián)系。 課后習(xí)題一類體現(xiàn)方法,一類體現(xiàn)知識,兩相結(jié)合,鞏固提高。 板書設(shè)計: 探究: L 1、R S 定量關(guān)系:電阻定律:R=ρL/S 材料 物理意義:反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞 2、電阻率ρ 單位:Ωm 受溫度影響- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 電阻定律 2019-2020年高中物理電阻定律教案14 新人教版選修3-1 2019 2020 年高 物理 電阻 定律 教案 14 新人 選修
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