电阻定律全面版

电阻定律教案

【教材分析】

《电阻定律》是人教版高中物理（新课程.选修3-1）第二章第六节的内容。电阻跟导体的材料、横截面积、长度间的关系，初中已定性地讲过，这节课，我们采用探究的方法，通过学生分组实验，得出电阻定律。为了便于学生操作，将课本上的演示实验改为分组实验，让学生分为三个大组十二个小组，分别探究不同的方面，在老师的引导下，学生自己设计实验、得出结论，充分体现学生的主体地位。

【教学目标】

一、知识目标：

1、通过实验探究导体电阻与决定因素的关系得出电阻定律，并总结表达式。

2、能叙述电阻率的意义，了解电阻率和温度的变化关系。

3、能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算。

二、能力目标：

1、会运用控制变量法设计实验并熟练使用滑动电阻器、电流表、电压表等常用电学实验器材，培养实验设计和实验操作能力

2、通过分析、处理实验数据培养获取知识的能力、逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。

三、情感和价值观

1、学生通过实验探究，培养热爱科学、探索未知的积极情感。

2、学生通过分组讨论、实验，培养团结协作精神。

3、培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质

【教学重点】1、电阻定律的探究及得出电阻率

2、电阻率的理解

【教学难点】电阻率的理解

【教学方法】实验探究法、分析法、分组讨论法、归纳总结法

【教学器材】电阻丝数根（电阻丝上标明不同的材料的名称）、电流表一个、电压表一个、电键、导线、电源、毫米刻度尺、电阻丝固定装置、螺旋测微器

【教学过程】

一、情景引入

通过复习回顾引入新课

1、怎样描述导体对电流的阻碍作用？（电阻）

3、导体的电阻由哪些因素决定？其定性关系是什么？（由材料、长度、横截面积决定，同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大）

同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度和横截面积的定性关系，这节课让我们一

起用实验定量地研究导体的电阻与哪些因素有关？

二、实验探究：、

1、探究目的：探究导体电阻与其决定因素的定量关系。

2、探究内容：电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。

3、探究方法：

[提问]：我们要想研究电阻与几个因素的定量关系，采用的研究方法是是什么？

（控制变量法）

4、实验方案设计：

（1）相同材料，S一定，改变L，测R，寻求R随L变化规律

（2）相同材料，L一定，改变S，测R，寻求R随S变化规律

（3）不同材料，L和S均相同，测R，判断材料对R的影响

[提问]：用安培表和伏特表测量电阻的实验方法叫做什么？（伏安法测电阻）请画出实验电路图。

[提问]：电流表为什么外接？（电阻丝阻值很小）

[提问]：滑动变阻器的作用？（控制电路中的电流）

5、实验器材简介：

待测电阻丝有镍铬丝两根、铁丝两根，这四根电阻丝长度、横截面积相同，固定在面板上，接线柱在每根电阻丝的两侧。（引导学生思考：要想得到电阻同三个因素之间的定量关系。那么你得首先能测出各个量的数值）

[提问]：请大家思考，如何在实验中改变电阻丝的长度？（将两根电阻丝串联）

[提问]：请大家思考，如何在实验中改变电阻丝的横截面积？（将两根电阻丝并联）

[提问]：用什么测量电阻丝的长度？（刻度尺）

[提问]：用什么测量电阻丝的横截面积？（螺旋测微器）

三、实验过程

分组实验：学生分成三大组，12小组，为有效控制时间，每一组只研究一个关系，其中4组研究电阻和长度的关系，4组研究电阻和横截面积的关系，4组研究电阻和材料的关系。

按照电路图，学生连接电路，将数据纪录在学案上，并进行分析、总结。（教师巡视，并对学生在研究中出现的问题进行订正和指导）

实验确定电阻与长度定量关系材料：铁丝

实验方法：取同种材料铁丝两根，粗细相同，长度相同。将铁丝分别固定在电阻固定器上。将两根铁丝串联即可改变电阻丝长度。注意多次测量取平均值。将数据填入表格。

结论：电阻与导体长度成正比

2、实验确定电阻与横截面积的定量关系材料：镍铬丝

实验方法：取同种材料镍铬丝两根，粗细相同，长度相同。将镍铬丝分别固定在电阻固定器上。将两根镍铬丝并联即可改变电阻丝长度。注意多次测量取平均值。将数据填入表格。

结论：电阻与横截面积成反比

3、实验确定电阻与材料种类是否有关

实验方法：取铁丝和镍铬丝各一根，粗细相同，长度相同。将电阻丝分别固定在电阻固定器上。研究在横截面积和长度相同的情况下，两根电阻丝阻值是否相同。注意多次测量取平均值。将数据填入表格。

结论：电阻丝阻值与材料有关

四、规律总结：

每组成员派代表进行实验数据的分析、总结，从而得出电阻定律的内容。

1、电阻定律内容：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。

写成数学表达式为：R=KL/S

分析比例常数的意义。在实验中发现，即使L、S都相同，若材料不同，则电阻也不同，可见比例常数和材料有关。可见，对同一材料来说，比例常数相同。它是反映材料本身性质的物理量，我们把它定义为电阻率，并用一个专门的字母ρ表示。

2、电阻定律公式：R= ρL/s

分析：当L、S一定时，ρ越大，R越大，即导电性能越差；反之，导电性能越好。所以，电阻率是反映导电性能好坏的物理量

3、电阻率ρ的理解

(1)反映了材料导电性能的好坏

提问：对某一材料来说，ρ的数值等于多少？我们可以怎样来测量？

教师总结：由R=ρL/s可得，ρ=RS/L,可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻

（2）单位：欧姆?米（Ω?m）

附：几种导体材料在20℃时的电阻率

锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。

镍铜合金：54%铜，46%镍。.

镍铬合金：67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰。

学生思考：一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484?，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？

4、课堂小结

以小组为单位，学生间相互讨论、交流，再由小组为代表进行课堂小结。全班范围进行相互讨论、交流。

小组1：这节课，通过实验探究推导电阻定律，研究的方法是控制变量法。

小组2：这节课的学习过程是这样的：先复习电阻的有关知识→再用实验探究法推导电阻定律→建立电阻定律→学习电阻率的概念

小组3：通过这节课，我们进一步认识知识来自于实践

【板书设计】

一、实验探究：

1、探究目的：探究导体电阻与其决定因素的定量关系。

2、探究内容：电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。

3、探究方法：控制变量法

4、实验方案设计：

5、实验准备：

6、进行实验：

7、结论汇报：

二、理论探究：

1、分析导体电阻与它的长度的关系：

2、研究导体电阻与它的横截面积的关系：

三、电阻定律：

1、电阻定律内容：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。

2、公式：R= ρL/s

3、电阻率ρ

(1)反映了材料导电性能的好坏

（2）单位：Ω?m

【课后思考与作业】

1、课本58页思考与讨论

2、课后题第2、4题

3、完成学案

4、查阅有关超导的资料

【教学反思】

本节课，采用实验探究法推导电阻定律。积极地创设条件，引导学生自己设计实验、完成实验，在设计实验的过程中，通过提问的形式引导学生的实验思路，体现学生的主体地位。改

教材上的实验演示为学生分组实验；所有学生进行充分地交流、讨论，从而学生也有更多的机会展示自己。同时要关注学生知识基础和基本技能。本节课用实验探究法推导电阻定律，因此先复习电阻的有关知识。而这一点在课堂上也充分体现出来，为下面的实验探究做好铺垫。而概念的建立，我是采用设计阶梯性的提问，引导学生逐步建立的。我想在以后的课堂教学中，充分利用现代化教育技术，将传统教学与利用网络环境探究学习结合起来，强调学生的知识学习与能力培养一样重要，体现素质教育的特点，培养学生理论联系实际的优秀品质，学生各方面也能得到更充分的发展。