《电阻定律》说课式教学设计

《电阻定律》说课式教学设计
电阻定律是高二物理第二章“恒定电流”的第三节内容（必修本）。

本章教材分为两大部分：前八节内容大部分在初中已经初步学过，只有少部分是已有知识的发展和应用，属于复习和提高的范畴；后四节教材是与闭合电路有关的内容，属于新知识的范畴，是本章教学的重点。

对于电阻定律学生只知道定性结论，在前八节中，它是最重要的内容之一，同时也是较难学的。

本章的教学要求是：（l）理解电阻率的概念，能认识并区分电阻与电阻率的物理意义。

（2）掌握电阻定律，并能用它来进行有关计算，所以，电阻定律的定量关系是本章教学的重点。

围绕这一重点，我们采用了定量的实验研究。

实验的成功与否直接影响着对电阻定律的认识。

所以，实验研究导体电阻与导体材料、长度和横截面积的关系便成了本节的教学难点。

从研究方法上讲，本节内容是一个不可多得的典型教材。

我们知道导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢？研究的方法是采用控制变量法，这一点应该让学生深刻体会。

总之，本节教学要突出实验，采用实验法和讲授法相结合的教学方法，让学生参与提出问题、分析问题和解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。

根据上述思考和分析，设计如下教学程序。

l 提出问题，导入新课
复习电阻的概念及决定导体电阻大小的因素，提出：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积的定量关系用什么方法研究？
从物理学的特点指出研究方法——实验研究方法！
2 从实验研究，得出结论
（l）实验研究
怎样进行定量研究呢？这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研究，可类比研究物体的加速度与力和质量间关系的研究方法，即控制变量法。

实验1：研究导体的电阻与导体的长度的关系（实验条件：导体的材料、横截面积相同——为控制的变量）
实验用改进型的电阻定律演示器，见图1．实验中选1m长、横截面积为S的镍铬合金丝，右端与C相连，B点经导线夹分别连在P、Q、M处以达到改变长度的目的。

电压表和电流表均选投影电表，置于右侧投影仪上，放置在左侧的投影仪上的投影胶片，已列好了记录数据的表格和供作图用的坐标系，请三位学生参与实验，第一位负责调节滑动变阻器R′，使电流表上的读数保持为0．4A（为什么要保持电流一定？目的是为了便于计算电阻值）。

第二位学生负责改变导线夹的位置，第三位学生负责左边投影表格上的数据记录。

老师通过控制电键来指导学生实验并掌握实验的节奏，其他的学生通过投影电表读出电流、电压的数据，并计算出相应的电阻值，用上述实验的方法得到了3组实验数据后，用图像法处理实验数据，将3组实验数据描在投影胶片上得到3个点，让学生观察3点是否在一条直线上，通过3点作直线并延长与坐标轴相交，学生在投影银幕上清楚地看到直线通过坐标原点。

由数学知识可知：导体电阻R和导体的长度1成正比，或写作R∝l。

实验2：研究导体的电阻与导体的横截面积的关系（实验条件：导体的材料、长度相同——为控制的变量）
选lm长的镍铬合金作被测电阻，用上述实验方法测出lin长。

横截面积为S．ZS的电阻值，然后将上述两根镍铬合金丝的两对应端分别连起来得到1m长、3s的镍铬合金丝。

用同样的办法测出其电阻值，便得到了3组实验数据。

观察实验数据，发现横截面积增大时，其电阻减小。

我们猜想它们是成反比的，猜想正确与否要得到证明。

由数学知识可知：若两个量x、y之间成反比。

则必须满足x·y=k，其中k为常数，若y与成正比，则y与x成反比，因此，我们以横截面积的倒数为横坐标，以电阻为纵坐标将三组实验数据描在上述坐标
系中便得到三个点，让学生观察三点是否在一条直线，通过三点作直线并向坐标轴延长，学生再一次在投影银幕上清楚地看到直线通过了坐标原点。

于是得到了另一个实验结论：。

综合上述两实验结论有：。

应向学生指出：使用不同材料的大量实验都证明了上述结论，我们称之为电阻定律。

（2）电阻定律
在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比。

即，写成等式。

其中ρ为比例系数。

（划虚线的部分先空白，讨论以下再补上）。

下面确定比例系数ρ的意义。

由决定导体电阻的因素的定性结论推断：ρ与材料的种类有关，推断是否正确呢？用实验验证，仍用上述实验装置测定长1m，横截面积为S的炭钢的电阻并与长lm，横截面积为S的镍铬合金丝的电阻比较，这时导体的长度和截面积是控制变量，发现电阻的大小不同，说明推断ρ材料有关是正确的。

提出：炭钢与镍铬合金相比较，谁的导电性能更好呢？是炭钢！因为在相同长度、相同横截面积的情况下，炭钢的电阻小，说明其导电性能好些，我们把比例系数p称为电阻率。

（3）电阻率p是与材料有关的物理量，反映材料导电性能的好坏
大小：，国际单位名称是欧姆米，国际符号是·m。

采用讨论式处理教材的附表：
①从电阻率的角度区分三类材料——导体、合金和绝缘体。

②比较导体与绝缘体、导体与合金。

应用：导体用什么材料做？电炉丝用什么材料做？
接下来让学生观察实验。

在演示器B、C两点间换上如图2的装置，闭合K，调节滑动变阻器使灯泡正确发光，用打火机给钨丝加热，观察现象。

停止加热，又有什么现象？集体讨论，对观察的现象作出合理的解释。

总结：对大量的材料进行实验表明，金属的电阻率随温度的升高而增大。

提出：通过对电阻率特性的研究发现电阻定律是“在温度不变”这一条件下得到的，在电阻定律的文字叙述的空格中（事先已空出来），用红色的粉笔补上这一条件，这样做会给学生留下极其深刻的印象。

3 巩固练习，深化主题
电阻定律的应用——滑动变阻器的有关问题。

出示演示滑动变阻器，讲解：①结构；②连接方式；③原理。

回到实验1，导线夹相当于滑动触片P，导线夹的位置改变使接入电路的导线的长度改变，从而实现电阻的改变，这就是滑动器的原理（仍然不离开实验装置）。

④讨论：投影滑动变阻器，连接BC端，滑片P向右移动（该情形与实验1相同），接入电路的电阻怎样变化？从投影银幕上清楚地看到1减小，所以，接入电路的电阻减小。

接着提出：回路的电流怎样变化？这不是这节课的内容，只是为全电路的欧姆定律的学习埋下伏笔。

4课堂反馈练习
用投影仪投影两道练习题，让学生当堂练习，根据学生反馈的信息，老师及时地进行评点。

［题1］一根电阻丝，横截面积为S，电阻为R，现均匀拉伸，使其横截面积为，则均匀拉伸后的电阻为原来电阻的多少倍？
A．n倍B．倍
C．倍D．倍
［题2］关于电阻率，下列说法正确的是
A．ρ与导体长度l成反比，与导体的电阻R和横截面积S成正比。

B．ρ仅由导体的材料种类决定。

C．合金的电阻率大于纯金属的电阻率。

D．温度升高时，金属导体的电阻率增大。

5课堂小结、布置作业（略）
教学后记。