网站首页  词典首页

请输入您要查询的范文:

 

标题 电阻定律课件
范文

电阻定律课件

一、教学目标

(一)知识与技能

1.理解电阻的大小跟哪些因素有关,知道电阻定律。

2.了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。

(二)过程与方法

1.经历决定导体电阻因素的实验探究过程,体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。

2.通过对决定导体电阻因素的理论分析,体会实验探究和逻辑推理两种研究方法有机结合。

3.通过对实验数据的分析,提高科学分析、提炼实验结果的能力。

4.通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的常识。

(三)情感态度与价值观

1.经历实验探究等学习活动,发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。

2.经历实验探究与理论推导两个过程,领略科学研究的双重性。

3.通过介绍电阻率跟温度变化有关,体验物理学与现代科学技术的联系。

二、教学重点与难点

1.教学重点:电阻定律的内容及其应用。

2.教学难点:电阻率的概念及其物理意义。

三、教学用具

电阻定律示教板及相关器材,日光灯灯丝、酒精灯和电池组、电键、导线。

四、教学流程

说明:

情景1:观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器。

活动1:探究R与l、S之间的定量关系时,选用的实验方案。

活动2:学生分组完成探究R与l、S之间的定量关系。

活动3:理论探究R与l、S之间的定量关系,对照上述实验结果。

阶段小结:确定R与l、S之间的定量关系,写出表达式。

活动4:具体计算几种材料的电阻率。

情景2:课本中《思考与讨论》中对电路元件的微型化分析。

活动5:演示实验—灯丝电阻率与温度的关系。

活动6:讲解不同情况下电阻率与温度的变化关系

活动7:巩固练习(用电阻定律解释实际生活中的现象)

总结归纳:小结本节课(通过这节内容的研究得到的启发)

五、教学过程

(一)情景引入

前面我们了解到电流通过导体产生的热量跟其电阻有关,要知道其产生的热量就要知道其阻值。

问题1:给你电流表和电压表如何测其电阻?(欧姆定律)

问题2:导体的电阻跟U、I有关吗?与什么因素有关?(观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器)(如图1所示)

过渡:导体的电阻由自身的因素决定的,与长短、粗细、材料等有关。这是同学们的结论,具体是一种什么样的定量关系呢?这就是今天同学们要求解决的问题。

(二)探究决定导体电阻的因素

问题3:决定导体的电阻有多个因素,在实验探究中怎样解决多个因素的问题?

(回顾研究牛顿第二定律:a与F、m之间的关系。)

讲解1:研究方法──控制变量法

这样一来,这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了。具体为:

(1)研究电阻和长度的关系时,就选用横截面积和材料相同的导体。

(2)研究电阻和横截面积的关系,就选用材料和长度相同的导体。

(3)研究电阻与材料的关系是,就选用长度和横截面积相同的导体。

讲解2:介绍实验器材(出示示教板),说明先探究R与l、S之间的定量关系。

问题4:电阻要用伏安法测量,要求学生设计测量电阻的电路。(投影电路图2所示)

问题5:选用横截面积和材料相同的导体,研究电阻和长度的关系(即R与l)时,如何设计实验方案?(进一步优化方案)

讲解3:在学生回答的基础上,引导学生优化实验方案,将两个长度不同的导体串联起来,在I相同时,R∝U,即转化为U与l的关系。同理,选用材料和长度相同的导体,研究电阻和横截面积的关系时,将两个横截面积不同的导体串联起来,在I相同时,R∝U,即转化为U与S的关系。

说明实验要求:电源电压为直流4V,电压表量程3V,电流表量程0.6A,导体电阻测量两组数据,完成实验记录表。把学生分成两大组,分别完成R与l、R与S的关系(如果时间有空余再做另一情况)。

探究一:保持导体的材料和面积不变,长度不同

  探究二:保持导体的材料和长度不变,面积不同

投影结论:(1)同种材料,横截面积S一定,电阻R随长度l成正比,即R∝l;(2)同种材料,长度l一定,电阻R随横截面积S成反比,即R∝1/S。  问题6:根据你探究,说明两种条件下R与l、R与S的关系

讨论:请学生思考能否从理论的角度推导上述结论的正确性。(分串联和并联去考虑)

过渡:同种材料,当S、l都改变时,又怎样决定R呢?引导学生思考,式中ρ为常数,请学生计算上述几种电阻中的ρ值,有何发现?(横截面积S事先由教师测得,直接给出)(得出上述材料电阻中的ρ值相同,与它的S、l无关,请学生猜想是否与材料有关),请学生再测另两种材料(铁与铜)电阻的ρ值。(按照前面的方案测量)

问题7:请学生回答所测量的ρ值。

讲解4:对于同种材料,ρ相同;对于不同材料,ρ不同,R∝ρ,它反映材料导电性能好坏,请学生查看书中的表格,在物理学中把ρ叫电阻率,ρ由材料决定(说明日常生活中各种情况下选择材料的依据)。

提出:同种材料的导体其电阻与它的长度成正比,跟它的横截面积成反比;导体的电阻与构成它的材料有关。

即写成表达式为:式中l:长度,S:横截面积,ρ:电阻率,电阻率ρ的单位:Ω·m。

说明应用(过渡):对电路元件的微型化(出示图片或查看书本),介绍其原理。进一步思考:微型化后带来的散热问题(若笔记本电脑重点要解决的问题就是散热),因为电阻通电后,温度要升高,温度升高后其材料的ρ值要变化,从而影响其阻值。

(思考与讨论:如图3所示,R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小得多。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?)(R1=R2)

演示实验:如图4所示,利用日光灯灯丝演示电阻随温度变化的实验,学生观察实验现象,该现象说明了什么?(回路中电阻的变化引起了电流的变化,从而改变了灯泡的亮度。而灯丝电阻的变化是由其电阻率变化引起的)

讲解5:(1)金属材料的电阻率随温度升高而增大。

(2)材料的电阻率有的随温度改变而变化大,可以利用制成温度计(电阻温度计)(如图5所示),但也有些材料的电阻率几乎不随温度改变而变化,用来制成标准电阻。

(3)温度降低,电阻率就会变小,那么当温度不断降低,电阻会变为零?向学生提出超导体,有兴趣的同学可以借阅课外相关资料。(介绍有些情况我们需要电阻率大的材料,有些情况需要电阻小的材料)

(三)电阻定律

内容:在温度不变时,同种材料导体的电阻与它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。

(四)巩固练习

一只鸟站在一条通过500A电流的铝质裸导线上,如图6所示,鸟两爪间的距离是5cm,输电线的横截面积是185mm2。求鸟两爪间的电压。(取一位有效数字,铝的电阻率取ρ=2.9×10-8Ω·m)

(答案:4×10-3V)

点评:由于鸟两爪间的电压较低,故不受伤害。

五、教学过程

前面我们了解到电流通过导体产生的热量跟其电阻有关,要知道其产生的热量就要知道其阻值。

问题1:给你电流表和电压表如何测其电阻?(欧姆定律)

问题2:导体的电阻跟U、I有关吗?与什么因素有关?(观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器)(如图1所示)

过渡:导体的电阻由自身的因素决定的,与长短、粗细、材料等有关。这是同学们的结论,具体是一种什么样的定量关系呢?这就是今天同学们要求解决的问题。

六、课堂小结

今天我们用实验探究和理论探究的方法得出了电阻与长度、横截面积、材料之间的定量关系,并了解到金属电阻率与温度间的某些关系,我们将上述的结论用以实际的生活中解决一些特定问题,体会到物理学与现代生活的紧密联系。

课外思考:水的电阻率是多少?如何测量?

七、教学反思:

本节课通过实验探索、数据分析,得到了电阻定律,知道电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量,并由实验感知电阻率与温度有关。本节内容从学生已有的知识出发,结合实验探究和问题驱动的方式,展开对决定导体电阻的因素进行探讨。注重学生经历探究的过程,注重对物理科学思维方法的渗透,目的就是培养学生良好的思维品质,深入的理解物理概念和规律。

随便看

 

范文网提供海量优质实用美文,包含随笔、日记、古诗文、实用文、总结、计划、祝福语、句子、职场文档等范文,为您写作提供指导和优质素材。

 

Copyright © 2004-2023 ixindu.com All Rights Reserved
更新时间:2024/12/26 2:36:50