电阻定律 电阻率高二物理教案.docx
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电阻定律电阻率高二物理教案
电阻定律电阻率_高二物理教案
教学目标
(一)知识目标
l、深化对电阻的认识,掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、知道半导体、超导体及其应用.
说明:
电阻跟导体的材料、横截面积、长度之间的关系,初中已经定性地讲过.这里,要通过实验,在复习的基础上,引人电阻率的概念,得出电阻定律.
(二)能力目标
1、通过从猜想~研究方法~实验操作等一系列探索过程,使学生掌握如何获取知识,发展思维能力.
(三)情感目标
1、通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识.
2、通过我国对超导现象的研究介绍,激发学生爱国和奋发学习的精神.
教学建议
本节需要解决的重点问题是对于电阻定律的理解、掌握和应用电阻定律解决有关问题,由于前面学生有了部分电路欧姆定律的知识,常常会以为导体的电阻与导体两端的电压和电流有关,于是对于电阻理解会存在认识上的错误.因此在课堂上老师和学生一起探索(老师动手,学生观察),最后用科学的方法推导定律、得出结论,这样就可以加深学生对知识点的理解渗透.
注意强调电阻和电阻率都是由导体本身的性质决定,但是二者反映的物理问题不同,电阻反映的是导体对电流的阻碍作用,而电阻率反映的是导体导电性能的好坏.电阻大的导体其制作材料的电阻率并不一定大.
关于电阻定律的单位,可以让学生导出,这样可以调动学生的积极性
铜、铁、铝的电阻率讲课时要重点说明.
关于导体教学,最好以讲课、实验和阅读相结合的方式进行,可以安排一个演示实验,就是金属的电阻率和温度的关系,这个实验做起来很简单,现象也很明显,学生可以很直观的得出金属的电阻率随温度的升高而增大的关系.电阻率和温度有关,因此在电阻定律其那面要加上“温度不变”的条件.
关于电阻温度计、半导体和超导现象,可以事先组织学生查阅资料,自学以后在课堂上利用适当的时间进行交流讲演或者是直接在课堂上组织学生阅读自学.之后教师可以通过介绍我国关于超导的研究和发展情况,以提高学生的学习兴趣,激发他们努力学习,报销祖国的爱国热情.
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题.
3、知道半导体、超导体及其应用.
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板.
说明:
电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成.
四、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可.
2、给定一个导体,如何测量它的电阻?
(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
(二)新课教学
1、探索定律——电阻定律
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:
(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法
(3)演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路,并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b)定理推导
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题.
3、知道半导体、超导体及其应用.
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板.
说明:
电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成.
四、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可.
2、给定一个导体,如何测量它的电阻?
(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
(二)新课教学
1、探索定律——电阻定律
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:
(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法
(3)演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路,并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b)定理推导
(3)实施过程
按如图(b)所示电路,依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中,利用测出三段电阻丝电阻,并加以比较.
应指出:
B电阻丝长度是A的2倍,测出电阻也约为A的2倍.
说明:
①,C电阻丝与A等长,为了改变横截面积,C的两根电阻丝并排连入电路中,相当于横截面积增加1倍,测出电阻比A电阻小,约为A电阻的一半.
②可以写成,其中对同一材料导体.不变,不同材料导体.不同.反映了材料导电性质,称作电阻率,用表示.
③电阻率,这提供了一种测量的方法.
当㎡,m时,在数值上等于.
强调:
的大小由导体材料决定.
的大小与温度有关,一般随温度升高而增大.
实验3:
把单独一根电阻丝接入前图所示电路中,测出电阻来,用酒精灯加热.再看电压表、电流表读数,可以计算出电阻,从而判断电阻增大了.
④总结:
电阻定律
导体电阻跟它长度成正比,跟它的横截面积成反比.
(三)复习巩固
导体两端电压不变,导体电阻率,长,横截面积,问经过秒后,通过导体任一截面的电量.
若、不变,导体材料也不变,要让通过导体横截面的电量加倍,可采用什么办法?
若、及导体体积都不变,导体材料给定,要让通过导体截面的电量加倍,可采用什么办法?
探究活动
1、讨论:
如何测定液体的电阻率?
2、实验设计:
测定水的电阻率。
3、数据处理:
选定某种金属导体,描绘起电阻率与温度之间的关系曲线。
电流跟电压、电阻的关系教案示例之四
教学目的
1.知道导体中的电流决定于导体两端的电压和导体的电阻,初步理解电流跟电压、电流跟电阻的关系,为学习欧姆定律打下基础。
2.注意培养学生综合使用电学仪器的能力和初步分析、概括实验规律的能力。
3.在实验中注意培养学生良好的习惯以及严肃认真、实事求是的科学态度。
教学重点和难点
电流跟电压、电阻的关系;电学仪器的综合使用。
教具
教师使用:
投影仪,自制投影片,2.5V、6.3V小灯泡各一个,演示电流表,干电池两节,电键,导线。
学生分组实验使用:
学生用电源,电键,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器(50Ω、1.5A),简式电阻箱,导线。
教学过程
(一)引入新课
在前面几章中分别学习了电流、电压、电阻这三个物理量。
你认为电流跟电压、电阻有没有关系呢?
(学生发表意见)
利用演示实验(电路图见图1),让学生进一步了解电流跟电压、电阻间的关系。
实验过程如下:
步骤1.分别用一节干电池、两节串联的干电池组给2.5V小灯泡供电,观察小灯泡的亮度和电流表的示数。
问:
第二次实验中通过小灯泡的电流为什么较大?
步骤2:
仍用两节串联的电池组供电,更换6.3V小灯泡,观察灯的亮度和电流表的示数?
问:
通过2.5V、6.3V小灯泡的电流为什么不同?
在实验基础上,使学生对电流的大小跟电压、电阻的大小之间的关系有初步的定性的认识。
教师向学生介绍,本章知识教学的线索,点明本节研究的课题及研究方法。
(二)讲述新课
(板书)第五章欧姆定律
1.电流跟电压、电阻的关系
问:
当导体两端的电压扩大两倍时,通过导体的电流将如何变化?
怎样才能确切的知道电流跟电压的关系呢?
学生思考后回答
(板书)1.在电阻不变时,研究电流跟电压的关系。
出示实验电路图(图2)讲解各元件的作用,讲解实验中应注意的问题:
(1)要考虑器材在桌上码放的位置(如是否便于操作等)。
(2)为便于读电表示数,电路连接完毕并检查无误后,应将两电表靠在一起。
(3)定值电阻R用简式电阻箱提供,取R=5欧。
(4)电流表、电压表的量程分别选用0.6安和3伏。
(5)其他注意事项同过去要求一样。
学生动手连接电路。
教师指导学生对电路进行检查,如:
电键是否断开;滑动变阻器滑片是否放在了阻值最大处;简式电阻箱提供的阻值是否为5欧。
出示实验数据记录表
(一)(自制投影片)
学生分组进行实验,教师巡视检查指导。
实验完毕,让同学汇报实验数据。
教师引导学生分析实验数据。
问:
电流随电压变化时,符合什么规律?
换用其他导体做实验,都能得到上述正比关系。
教师按下面格式板书,然后让学生在空白处填上适当的词语。
实验结论:
在________不变时,__________的电流跟______的电压成_______。
利用实验数据记录表
(一),应用比的关系,进行口算练习。
问:
若电压加大到5伏,通过导体的电流是多少安?
简要小结,指明下面所研究的问题及方法。
(板书)2.在电压不变时,研究电流跟电阻的关系。
实验前的几点说明:
(1)实验电路与前面实验相同。
(2)实验中电阻的阻值依次为5欧、10欧和20欧。
改变阻值前,一定要断开电键。
(3)闭合电键后,改变滑动变阻器滑片P的位置,使每次电压表的示数均为2伏,读出各次电流值,并填入下表。
出示实验数据记录表
(二)(自制投影片)
学生分组进行实验,教师巡视检查、指导。
实验完毕,让同学汇报实验数据。
问:
(1)电流与电阻这两个电学物理量,是谁随谁的变化而变化?
(2)电流随电阻变化时,符合什么规律?
(3)怎样完整地表述这一规律?
(板书)实验结论:
在电压不变时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。
应用比的关系,让学生回答下列问题:
上面实验中,若电阻为40欧,那么,通过电阻的电流该多少安?
(三)课堂小结
学生应明确,在本节课中我们研究的是什么问题,采用什么方法进行研究以及研究后得到了什么结论,这些结论对后面学习有何意义。
(四)巩固知识
1.指出下列说法是否正确(自制投影片)
(1)导体中的电流在电阻不变时,跟它两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,一段导体的电阻跟电流成反比。
(3)导体中电流的大小,不仅与导体两端的电压有关,还与导体的电阻有关。
2.利用电路图二提问。
(1)闭合电键后,发现两个电表的指针均不偏转,说明此电路处于什么状态?
(2)闭合电键后,发现电流表的指针向右偏转,而电压表的指针向左偏转,这是怎么回事,该怎么办?
(3)闭合电键后,发现两个电表的指针一会儿向右偏转到某一位置,一会儿又都摆回零刻度处,这是什么原因?
(五)布置作业
课本习题(曹广建)
【评析】
本节教案从总体上来看条理清晰,层次分明,是一个好教案。
教案很完整,教学内容的引入,教学内容的安排都比较合理。
在教学重点和难点中,突出电流跟电压、电阻的关系,特别是通过实验如何分析、概括出这种规律显得不够,分析概括出这种关系应该说是教学中的重点和难点。
因为这种“分析概括”是物理学中经常用的,而初中学生对此又比较生疏,不太习惯。
另一方面在实验结论中写有“在___________不变时,_________的电流跟__________的电压成__________。
”这一段写的比较含糊,横线上要求填的内容不突出,也不重要。
如第一横线上可填:
电阻、导体、电路等;第二、三横线上也存在此问题。
另外,在行文中两次用到“应用比的关系”,这句话里的“比”作者是指“比例”的意思,但这种简化的用法不合适,“比”可以有很多不同的意思。
一般在正式行文中一定在语言意思上不要给读者造成含义不清的句子。
导体对电流的阻碍作用——电阻
(一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册
(二)教学目的
1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
2.知道电阻的单位,能进行电阻的不同单位之间的变换.
3.理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小.
(三)教具
1.学生实验:
自制电阻定律演示器,一节干电池,一只学生电流表,一个开关,导线若干.
2.演示实验:
自制电阻定律演示器,一节干电池,一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝(图1),或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),酒精灯一个,小灯泡一只,电源一个,导线若干.
自制电阻定律演示器,是在长木板上固定的四条金属线,其中AB为锰钢(或炭钢)线,CD、EF,GH都是镍铬合金线.导线AB、CD、GH均长1米,导线EF长0.5米,导线AB、CD、EF的横截面积相等,导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍(参看图2)
(四)教学过程
1.复习
提问:
将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数.(一位学生到前面来连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)
2.引入新课
用电阻定律演示器做演示实验.将导线AB代替灯泡连入上述电路,闭合开关,读出电流表的示数;再将导线CD代替AB,接通电路,读出电流表的示数,两次示数不同.
提出问题:
上述两次实验,用的都是一节干电池,也就是说电压相同,那么两条导线中的电流大小为什么不同呢?
3.进行新课
原来,导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用.以金属导体为例,金属导体中定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而形成对电流的阻碍作用,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.
在相同的电压下,导线AB中通过的电流大,表明AB对电流的阻碍作用小,导线AB的电阻小;导线CD中通过的电流小,表明CD对电流的阻碍作用大,导线CD的电阻大.不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.
(这部分教材是通过演示实验引出电阻的概念,明确怎样用实验的方法比较导体电阻的大小,为讲授决定电阻大小的因素作好准备,并说明电阻是导体本身的性质.)
板书:
〈一、电阻用来表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
二、在国际单位制里,电阻的单位是欧母,简称欧,符号是Ω.〉
提出问题:
导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你猜一猜它跟哪些因素有关?
你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?
(提示:
电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关)
在学生提出猜想的基础上加以归纳,用图2所示的装置做下面三组学生实验.
(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.
交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表1内.
表1:
研究导体的电阻跟材料的关系
提问:
分析实验数据,可以得到什么结论?
(导体的电阻跟导体的材料有关.)
(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关.
用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内.
表2:
研究导体的电阻跟长度的关系
提问:
分析实验数据,可以得到什么结论?
(导体的材料、横截面积,都相同时,导体越长,电阻越大.)
(3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关.
用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表3内.
表3:
研究导体的电阻跟横截面积的关系
提问:
分析实验数据,可以得到什么结论?
(导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大.)
导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.
导体的电阻还跟什么因素有关?
请大家看下面的演示实验(图3).
演示实验:
把铁丝线圈(或日光灯管的灯丝)按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化.
提问:
从电流表示数的变化,得到什么结论?
(导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.)
板书:
〈三、导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度.〉
导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.
为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.
提问:
从查表,你知道哪些材料的导电性能好?
(银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.)
看课本中的小注,介绍电阻率的概念.
练习题:
(1)电阻的国际单位是什么?
0.2兆欧=______欧.
(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质?
(3)有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?
(4)有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截面积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大,为什么?
(5)“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?
应当怎么说?
4.小结(略)
(五)说明
突出阐述了决定电阻大小的因素,进一步引出电阻是导体本身的一种性质,这种编排既有利于学生弄清电阻的概念,理解电阻是导体的一种性质,也有利于教学.
2.课本上的“如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧”,这句话说的是电阻单位“欧姆”的物理意义,这一内容只做简单介绍.
3.有关“决定导体电阻大小的因素”的教学,最好采用实验探索的方法.先由学生猜测,再由学生做实验,分析实验数据得出结论.这样做可使学生学到一些研究物理的方法,也可使学生加深对决定导体电阻大小因素的理解.
4.关于导体的电阻跟它的材料、长度和横截面积的关系,在初中阶段,只要求定性了解,不做定量的研究.但由于导体的电阻跟诸多因素有关,研究电阻跟其中之一因素的关系时,其它因素应保持相同,这要在实验前先交代清楚.
第二节磁场和磁感线 教案一
(一)教学目的
1.知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性;
2.知道磁感线可用来形象地表示磁场及其方向。
(二)教具
条形磁体,蹄形磁体,小磁针,玻璃板,铁屑。
(三)教学过程
1.复习提问,引入新课
复习提问:
什么是力?
(力是物体对物体的作用)
当两磁极相互靠近时,其相互作用是怎样的?
(同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引)
进一步提问引入新课:
两磁极相互靠近并未接触时,它们是怎样发生作用的呢?
放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引,磁体又是怎样作用于大头针的?
这节课我们就来研究探索这类问题。
2.进行新课
(1)引导学生通过实验认识磁场的存在
请同学们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上,然后进行下列实验:
学生实验:
首先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;然后将条形磁体放到小磁针中间,观察小磁针的指向有什么变化;再拿开磁体,观察小磁针的指向。
提问:
同学们刚才观察到什么现象?
(当条形磁体放到小磁针中间时,小磁针的指向都发生了偏转,不再指南北了,拿开磁体,小磁针又恢复了原来的指向)
教师进一步提问:
当条形磁体放到小磁针中间时,磁体周围的小磁针都发生了偏转,说明小磁针都受到了磁力作用,这个力是磁体直接作用于小磁针的吗?
为什么?
(不是。
因为小磁针没有直接接触磁体)
教师指出:
由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。
科学家把这种物质叫做磁场。
板书:
一、实验表明:
磁体周围的空间存在着磁场。
讲述:
同学们也许会问:
我们并没有看见磁场周围的磁场啊?
看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。
紧接着提问:
空气看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据空气流动形成的风所产生的作用来认识它)
电流看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据电流所产生的效应来认识它)
教师指出:
同样,磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所表现出来的性质来认识它。
提问:
磁场的基本性质是什么呢?
引导学生分析:
从上面的实验可以看出,把小磁针放入磁体周围的磁场中时,要受到磁场的磁力作用;当两个磁极靠近时,它们之间的相互排斥或相互吸引也是磁场作用的结果。
由此我们可以得出下列结论:
板书:
二、磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁体间的相互作用都是通过磁场发生的。
(2)研究磁场的方向
提问:
我们知道,力是有方向的。
既然磁场对放入其中的磁体都产生磁力的作用,那么磁场有没有方向呢?
它的方向又是怎样的呢?
让学生再观察一次前面的实验,提问:
小磁针在磁场中是保持一定方向,还是上下、左右摆动,没有一定方向?
这说明什么?
(保持一定的方向,说明磁场是有方向的。
)
教师讲解并板书:
三、在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)通过实验研究磁感线
提问:
磁场看不见、摸不着,有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢?
讲述:
我们知道,小磁针在磁场中要受到磁场的作用,小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。
那么,我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。
进一步提问:
小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢?
下面我们用铁屑代替小磁针来做实验:
(铁屑放入磁场中被磁化,每粒铁屑都变成了小磁针)
学生实验:
在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化?
换用蹄形磁体再做一次,观察蹄形磁体周围的铁屑分布有什么变化?
提问:
同学们观察到了什么现象?
(观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。
)
进一步提问:
这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢?
师生讨论得出:
因为铁
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