《导体的电阻》教学设计

人教版选修3—1 第二章第6节

《导体的电阻》教学设计

重庆北碚西南大学附中张小洪（400700）

教学目标

1、知识与技能

（1）理解电阻率的物理意义，掌握电阻定律，并能用电阻定律来进行有关计算。

（2）通过分组实验，培养实验设计和实验操作能力。

2、过程与方法

（1）体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。

（2）通过学生发现问题——提出问题——方法研究——实验探究——理论探究——实验验证等一系列研究过程，使学生掌握如何去开展研究、获取知识，培养思维能力。

（3）体会到实验探究和理论探究是相辅相成的，都是重要的科学研究方法。

3、情感、态度与价值观

（1）通过实验探究，体验成功的积极情感。

（2）通过不断地设计、创新、钻研，培养锲而不舍的科学精神。

（3）体验到实验的魅力和逻辑的力量，也体验到物理学的简洁之美。

教学重点与难点分析

1、教学重点及教学策略

重点：通过实验探究和理论探究，引导学生得出电阻定律的表达式。

教学策略：从一则新闻报道引入，思考电阻与那些因素有关，电阻与这些因素的定性与定量关系如何，从而引出探究课题。引导学生设计并操作实验，探究R与L的关系，同时根据串并联关系从理论上探究R与L、S的关系。反思实验设计，对方案进行改进，进一步验证R与S的关系与理论推导的结论是否一致。即对与R与L的关系采取实验探究→理论探究的方式，对于R与S的关系采取理论探究→实验验证的方式，探究与理论相结合，实验与理论相结合，得出实验结论。然后用数学方法整合实验结论，得出电阻定律，并加以理解和应用。

2、教学难点及教学策略

难点：学生在设计实验、实际操作及理论探究过程遇到的各种问题

教学策略：引导学生从控制变量的基本实验思想出发，设计探究的基本思路；从需要测定的物理量出发，设计相应电路图及表格；对于操作中的问题，采取在教室中巡视，现场解决实际问题的方式使学生有更深刻的体会；对实验设计不求一步达到最优化，而是遵循学生的认知规律进行不断的完善和改进；对于理论探究则由教师先示范如何利用串联关系探究R 与L的关系，再由学生自主利用并联关系探究R与S的关系。整个教学过程充满师生互动、生生交流，学生在此过程中循序渐进，前一过程获得的成就感又激发新的求知欲，在不知不觉间突破难点。

教学过程

一、引入新课

教师活动学生活动设计意图

向学生说明老师将朗读一则材料，同学们仔细听完之后要回答老师的问题。

为学生朗读：中央电视台2002年12月播放了北京技术质量监督局对市场中电线电缆产品质量抽查的消息。消息引用检验负责人的话：“十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了侧耳细听，

纷纷讨论自

己从报道中

获取的信

息，挖空心

思回忆已学

以一则与

生活相关的

新闻引起学

生的兴趣，

以朗读形式

吸引学生，

再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。

提出三个问题：

1、从这则新闻报道中说到了导体的什么不合格？

2、导致电阻不合格的原因是什么？

3、报道中说到影响导体电阻的因素有哪些？

4、根据你所学知识，导体的电阻应该还与什么因素有

关？

（提问之后，可以把材料中关键部分再读一遍）的相关知

识。

回答: 导体

的电阻R跟

它的长度、

横截面积、

材料有关。

连续的设问

激起学生的

好奇心和求

知欲，使学

生的注意力

迅速指向本

节课要研究

的问题。

二、讲授新课

1、新旧知识过渡：

教师活动学生活动设计意图

问题1:导体的电阻与这些因素（S、L）的定性关系怎样?

问题2:导体的电阻与这些因素的定量关系怎样? 思考回答：导体的长度

L越长，电阻R越大；

导体的横截面积S越

小,电阻R越大.

思考，讨论

在学生回顾

已有知识的

同时提出新

问题，顺利过

渡

2、探究导体电阻与其影响因素的定量关系

教师活动学生活动设计意图

⑴、实验方法的讨论

多个因素对电阻有影响，我们用什么方法来进行探究？

具体如何控制各变量进行实验？学生回答：控制变量

法

1.材料、S一定,探究电

阻R与L关系

2.材料、L一定,探究电

阻R与S关系

3.S、L一定，探究R

与材料关系

复习科学研

究的重要方

法——控制

变量法,理清

探究思路

⑵、探究电阻R与长度L的关系

R和L分别该如何测量？请尝试设计相应的电路图进行测量，设计相应的表格记录数据。

参与部分小组的讨论，对学生展示的有代表性的探究方案进行点评，最终得到如下方案：学生思考、讨论方案，

学生代表展示电路图

与表格

充分发挥学

生的想象力，

调动学生的

主观能动性，

使学生真正

成为课堂的

主体。

长度 L /4 L /2 3L /4 L 电压U 电流I 电阻R

从他人的回答及老师的点评中，对自己的想法进行反思和完善

学生相互交流、相互启发，培养学生有目的地去借鉴和吸收他人成果完善自己的设计。

发给各组学生在L /4、L /2、3L /4、L 处做好标记的均匀电阻丝，在教室中巡视，帮助学生解决在操作中遇到的实际问题。

同学们通过实验得到什么结论？

具体操作实验，记录并处理数据

在误差允许的范围内，导体的电阻R 与导体的长度L 成正比

帮助学生解决在实际操作中遇到的问题，使学生有切身体会，比直接在实验前讲完所有事项效果更好。 理论探究：

1nR R =，1nL L =，1

1L L R R =∴

结论：材料、S 相同时，R ∝L

学生回顾所学电阻串联知识，体会教师所示范的理论推导方法，并将两种方法进行比较

让学生直接进行理论推导有一定的难度，教师的示范帮助学生突破难点

⑶、探究电阻R 横截面积S 的关系

理论探究：

类似于以上的推导方法，请同学们对电阻R 和横截面积S 的关系进行理论探究

学生独立思考，自己动笔进行推导与分析，得出结论：导体电阻R 与横截面积 S 成反比

让学生巩固理论探究的方法，并在此过程中对两种方法进行比较，加深体会

R 1，S 1

n 个R 1串联

R ，S

A

V

实验验证：

在对R 与S 的关系进行实验验证之前，我们先来 反思一下刚才的实验设计。

表格中的各个电流值一样吗？

我们可以对实验电路和表格进行怎样的改进？

长度 L /4 L /2 3L /4 L 电压U

那为了验证电阻R 与横截面积S 的关系，我们该如何设计实验呢？

引导学生完成如下方案设计：

面积 S 2S 4S 电压U

（由于课堂时间限制，本实验以教师演示及学生一起读数、分析数据的形式共同完成）

讨论：表格中电流相

同，由I

U

R =，电压

之比就是电阻之比，所以可以不测电流I ，不计算电阻R 的具体值 师生、生生交流，优化设计方案，最终形成共识，让探究方案变得更简洁。

学生积极思考，参与实验过程，得出结论：导体的电阻 R 与横截面积S 成反比 对已设计的实验方案进行改进，也是培养学生创新能力的有效手段

学生由浅入深、层层递进的分析问题，既培养学生创造力，又让学生不断地体验成功的乐趣。

⑷、电阻定律

总结电阻和长度、横截面积的定量关系： R ∝L

R ∝1/S

电阻定律： ① 内容： ② 表达式:

ρ是一个与材料有关的比例系数，

叫电阻率。电阻率是表述材料导电性能的物理量。ρ小，则材料导电性能好；ρ大，则材料导电性能差。

思考 总结 交流 。

系统掌握电阻与影响其因素的关系，培养学生用数学公式来表示物理规律的能力，使学生体会到用简单公式表达复杂意思的简洁之美。

V

V

V

V

R ∝L/S

S L

R ρ=

阅读课本P58-59

请同学来回答：

举例说明电阻率大和电阻率小的材料有何主要用途？

温度对电阻率有怎样的影响？

阅读课本P58-59

总结温度对电阻率的

影响。

学习知识的同时，培养学生的阅读能力

⑸、P58思考与讨论:

R 1和R 2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R 2的尺寸比R 1小很多.通过两导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?

思考 讨论 交流

理论联系实际

三、课堂小结

教师活动

学生活动 设计意图

知识总结： L

1、R S

ρ（材料、温度）

定量关系： S

L

R ρ

=（电阻定律） 物理意义：反映的是导体导电性能的好坏 2、电阻率ρ 单位：Ω·m 受温度影响 方法总结：

实验探究与逻辑推理相辅相成，都是科学研究的重要方

法！

思考、 归纳、总结、

总结知识、巩固方法，进一步促进本节课目标的实现

四、布置作业：

教师活动

学生活动 设计意图

1、 适量的课后巩固练习

2、 查阅半导体和超导体相关资料，结合电阻定律

进行思考总结。

完成练习、 查阅 课外 资料

巩固所学知识

拓展知识面，培养自学能力，自主获取知识及运用知识解决问题的能力