《4.1 电阻定律》教学设计 【教学目标】 知识与技能：理解电阻定律；知道金属导体的电阻与长度、横截面积的关系，知道改变导体电阻的方法，了解超导现象及其应用。 过程与方法：通过实验探究总结出电阻定律，体会物理实验探究中的控制变量方法。 情感态度价值观：通过实验与观察、思考与讨论，使学生感到物理知识就在身边，物理知识就在生活中，学习物理是有趣的，学习物理是有用的。 【教学重点】 电阻定律。 【教学难点】 运用控制变量法探究电阻定律。 【教具准备】 电阻丝、电池组、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等。 【教学过程】 ◆创设情境———引出课题 1．复习回顾初中所学电阻有关知识 （1）什么是电阻？ 任何导体都有阻碍电流通过的特性，这种特性叫导体的电阻。就像任何物体都具有惯性一样，任何导体都有电阻。 （2）为什么任何导体都具有电阻？ 导体中有可以自由移动的自由电荷，也有不能自由移动的晶格点阵，它们对自由电荷的移动将产生阻碍作用，当自由电荷定向移动时，就形成了对电流的阻碍。 （3）导体电阻的大小与哪些因素有关系？有什么关系？ 导体的电阻大小与组成导体的材料、长度、截面积有关系。对于某种材料组成的导体来说，导体越长电阻越大，截面积越大，电阻越小。导体的电阻大小还与温度有关系，一般导体的电阻随温度的升高而增加。 2．提出问题：导体的电阻大小与导体的材料、长度、截面积之间有什么样的数量关系？ 本节课我们探究导体的电阻大小与材料、长度、截面积的定量关系。 ◆合作探究———新课学习 一、电阻定律 1．实验探究———研究电阻与长度、截面积的关系：课本第98页“实验与观察”。 （1）探究电阻与长度的关系：取粗细均匀，长度不同的镍铬合金丝接入电路，测出接入的长度，闭合开关，读出电流表、电压表的示数，计算出与不同长度对应的电阻。引导学生分析数据，得出结论———导体的电阻与长度成正比。 （2）探究电阻与截面积的关系：取长度相同，截面积（已知）不同的镍铬合金丝，接入电路，闭合开关，读出电流表、电压表的示数，计算出与不同截面积相对应的电阻。引导学生分析数据得出结论———导体的电阻与截面积成反比。 （3）综合分析上述实验结论，得出电阻定律。 2．电阻定律 （1）内容：导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的截面积S成反比。用公式表示就是：。 式中的比例系数ρ与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，叫做材料的电阻率。 3．对导体的电阻率的讨论 （1）意义：反映材料的导电性能。在量值上等于某种材料制成的截面积1m2，长度为1m的导体的电阻，电阻率越大，材料的导电性能越差。 （2）单位： （3）与温度的关系：一般材料的电阻率随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。 ◆案例探究———巩固所学 1．例 一段均匀金属丝的电阻是Ro，先将其截成长度相等的4段，然后并接在一起。并接后的电阻是多少？ 解析：并接后电阻率不变，长度变成了原来的四分之一，截面积变成了原来的四陪，由公式可知，并接后的电阻是原来的十六分之一，即。 2．组织学生讨论课本第99页“思考与讨论”中的问题 （1）组织学生讨论。 （2）交流评价：导体是用来连接各元件，作用是导通电流，它的电阻越小越好，一般选用电阻率较小的材料制造，所以选用铝或铜制作。电炉是把电能转化成热力学能的元件，根据焦耳定律可知，其电阻越大发热效果越好，故选用电阻率较大的合金制作。电阻器有各种规格的电阻值，制作一定电阻值的电阻器，选用电阻率较大的材料，电阻丝可以短一些，好绕制，是选用电阻率较大的合金丝制作。 ... ...
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