11.2導(dǎo)體的電阻“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計

“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計課時設(shè)計“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計納雍六中課題人教版高中物理·必修·第三冊第十一章電流及其應(yīng)用第2節(jié)導(dǎo)體的電阻課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學(xué)內(nèi)容分析課標要求：1.知道導(dǎo)體的電阻，了解影響電阻的因素；知道電阻率，了解電阻率的特點。2.通過實驗，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。教材分析：本節(jié)教材內(nèi)容以探究決定電阻的因素為載體，既要研究電阻與其影響因素的定量關(guān)系，更重要的是突出探究過程，因此，要求教師既要讓學(xué)生有充分體驗探究過程的時間，又要考慮讓學(xué)生掌握必要的知識與方法。教學(xué)中可以采取實驗探究重方法，理論探究重思維的策略，通過實驗探究影響導(dǎo)體電阻的因素，再進一步通過邏輯的推理得到電阻定律，讓學(xué)生體驗邏輯思維的力量。學(xué)情分析知識儲備：學(xué)生已經(jīng)在初中學(xué)習(xí)了電阻的概念，對電阻概念熟悉。能力基礎(chǔ)：學(xué)生學(xué)習(xí)了很多用比值定義法定義的物理量，這有助于學(xué)生理解電阻的定義。控制變量法是一種重要的科學(xué)研究方法，在研究電阻與長度、導(dǎo)體橫截面積和材料因素時需要用到該方法。思維能力：學(xué)生雖能把握實驗設(shè)計的基本思想，但具體實驗方案設(shè)計能力發(fā)展不足，要注意引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，比較實驗方案的優(yōu)點和缺點。核心素養(yǎng)物理觀念：讓學(xué)生體會科學(xué)探究與邏輯思維相結(jié)合的物理觀念，體驗邏輯思維的力量。科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生控制變量，利用實驗抽象概括出物理規(guī)律的能力?？茖W(xué)探究：用控制變量法，探究導(dǎo)體電阻的決定因素?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過電阻溫度計的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的思維品質(zhì)。教學(xué)準備多媒體課件導(dǎo)學(xué)案活動設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動評價任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動一：展示學(xué)習(xí)目標1.經(jīng)歷決定導(dǎo)體電阻的因素的探究過程，體驗運用控制變量研究物理問題的思維方法。體會實驗探究和邏輯推理都是重要的科學(xué)研究方法。2.深化對電阻的認識，了解導(dǎo)體的電阻規(guī)律，能用電阻的計算公式進行有關(guān)計算。3.理解電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標，做到有的放矢；課后根據(jù)目標，學(xué)生自我評價得失情況?；顒佣簡栴}導(dǎo)入我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體電阻的大小決定導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料。出示圖片：電線同種材料制成的導(dǎo)體，長度越短，橫截面積越大，電阻越小。如圖，為了減小輸電線上電能的損耗，人們盡量把輸電線做得()一點。答案:粗那么，它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢？1、PPT展示問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。2、板書：11.2導(dǎo)體的電阻思考問題并嘗試回答問題。評價學(xué)生回答情況。評價學(xué)生是否有對新課題的求知欲望。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動一：電阻電阻1.電阻（1）定義：在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。（2）公式：（3）在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小，在同一個U-I圖像中斜率越大電阻越大。1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)概念的學(xué)案填空。2、思考討論:如圖所示為金屬導(dǎo)體A、B兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化情況的U-I圖像，從圖中你獲得哪些信息？①同一個金屬導(dǎo)體的U-I圖像是一條過原點的直線；②同一個導(dǎo)體，電壓跟電流之比都是一個常量；③圖像的傾斜程度不同，表明不同導(dǎo)體的R值不同。1、閱讀課本并回答問題。2、觀察PPT展示的圖片資料。1、對學(xué)生的閱讀情況和回答問題的情況進行評價。2、對學(xué)生思考問題和回答問題的情況進行評價。活動二：影響導(dǎo)體電阻的因素實驗：研究影響導(dǎo)體電阻的因素1、實驗?zāi)康奶骄侩娮枧c導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料之間的定量關(guān)系。2.實驗原理根據(jù)串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長度、橫截面積和材料這三個因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。3.實驗器材開關(guān)、電源、電壓表（或多用電表）、導(dǎo)線、滑動變阻器、直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲。4.實驗電路影響導(dǎo)體電阻的因素如圖，b與a長度不同；c與a，橫截面積不同；d與a，材料不同；在長度、橫截面積和材料三個因素中，b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同。5.研究方法采用控制變量法。（1）導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系b與a，長度不同，橫截面積、材料相同。比較a、b的電阻之比與它們的長度之比。（2）導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系c與a，橫截面積不同，長度、材料相同。比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比。（3）導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系d與a，材料不同，長度、橫截面積相同。比較a、d的電阻是否相等。6.實驗步驟（1）按照電路圖連接電路，把直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲串聯(lián)到電路中。（2）閉合開關(guān)后，測出直徑為0.35mm，長度為20mm和10mm的鎳鉻絲的電壓值；再測出直徑為0.35mm，長度為20mm鐵鉻絲的電壓值和直徑為0.25mm，長度為20mm，的鎳鉻絲的電壓值。（3）改變滑動變阻器滑片的位置，重復(fù)上面的步驟，并把測得的數(shù)據(jù)填入表中。7.數(shù)據(jù)處理根據(jù)表格內(nèi)的數(shù)據(jù)請你計算長度之比、面積之比與電壓之比的關(guān)系，并說出你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？由表中數(shù)據(jù)可知：①a、b導(dǎo)體的長度之比為2:1，電壓之比為1.94:1。②a、c導(dǎo)體的面積之比為1.96:1，電壓之比為1:1.93。③a、c導(dǎo)體材料不同，電阻也不同。即：在誤差允許范圍內(nèi)：La：Lb=Ua：Ub=Ra：RbSa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb8.實驗結(jié)論由上述數(shù)據(jù)可得，在誤差允許范圍內(nèi)，導(dǎo)體電阻大小與長度成正比，與面積成反比，并與導(dǎo)體的材料有關(guān)。1、教師為學(xué)生講解實驗，并播放實驗視頻；2、讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象并作出解釋。3、對學(xué)生的解釋作出必要的引導(dǎo)和更正。1、學(xué)生了解實驗?zāi)康?、原理、器材、電路并說出實驗步驟，最后進行操作；2、學(xué)生觀看視頻影響導(dǎo)體電阻的因素實驗視頻并記錄數(shù)據(jù)；3、學(xué)觀察數(shù)據(jù)并計算找出規(guī)律。評價學(xué)生觀察和表述實驗現(xiàn)象的能力。評價學(xué)生對實驗現(xiàn)象作出解釋?；顒尤簩?dǎo)體的電阻率導(dǎo)體的電阻率1.電阻定律：（1）內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。（2）表達式：2.電阻率（1）ρ是個與材料本身有關(guān)的物理量，它直接反映了材料導(dǎo)電性的好壞，我們把它叫做材料的電阻率。在長度、橫截面積一定的條件下，ρ越大，導(dǎo)體的電阻越大。（2）表達式：（3）單位：歐·米（Ω·m)（4）物理意義：反映材料導(dǎo)電性能的物理量，ρ越大，導(dǎo)電性能越差。3.幾種導(dǎo)體材料在20℃時的電阻率。你能從表中看出哪些信息？（1）純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。電阻率小用作導(dǎo)電材料，電阻率大的用作絕緣材料。（2）不同材料的導(dǎo)體電阻率不同。思考討論：表格在列出幾種材料的電阻率時，標注了溫度是20oC，這可能說明了什么？標題有20℃的限制，這可能說明了各種材料的電阻率都隨溫度而變化。演示實驗：電阻率與溫度的關(guān)系實驗器材：燈泡的燈絲、小燈泡、酒精燈、兩節(jié)干電池、導(dǎo)線、開關(guān)出示圖片：電阻率與溫度的關(guān)系實驗過程：如圖，將燈泡的燈絲與小燈泡串聯(lián)接入電路，使小燈泡發(fā)光。用酒精燈給燈絲加熱。通過上面的演示實驗說出你觀察到的現(xiàn)象，這說明了什么問題？現(xiàn)象：用酒精燈給燈絲加熱，燈絲的溫度升高，觀察到此時小燈泡變暗。這說明溫度升高，電路中電阻變大，根據(jù)可知燈絲的溫度升高電阻率變大了即：金屬的電阻隨溫度的升高而增大，或金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。4.電阻率大小不同，與溫度的關(guān)系也不同，所以用途也不同。（1）導(dǎo)線有些金屬材料（如純金屬）電阻率較小，可以用來制作導(dǎo)線。（2）電阻絲有些金屬材料（如合金材料）電阻率較大，可以用來制作電阻絲等。（3）還有一些合金材料電阻率隨溫度變化很小，可用于制作標準電阻。5.超導(dǎo)現(xiàn)象、超導(dǎo)體和轉(zhuǎn)變溫度當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)體的電阻率將會減小。出示圖片：錳銅合金和鎳銅合金例如：錳銅合金和鎳銅合金制作的標準電阻的電阻率幾乎不受溫度變化的影響。（4）電阻溫度計電阻率隨溫度變化較大的材料，可以用來制作電阻溫度計，電阻溫度計連接在電路里，溫度越高，導(dǎo)體電阻越大，電路里的電流就越小，可以用電流表的示數(shù)來表示相應(yīng)的溫度。①工作原理：電阻溫度計是利用金屬的電阻隨溫度變化而制成的。②主要構(gòu)造：指示儀表、連接導(dǎo)線、熱電阻（鉑）。精密的電阻溫度計是用鉑做的。已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道溫度。5.超導(dǎo)現(xiàn)象、超導(dǎo)體和轉(zhuǎn)變溫度（1）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。（2）能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。1987年，華裔美國籍科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國科學(xué)家趙忠賢相繼研制出釔—鋇—銅—氧系材料，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度提高到90K（－183.15℃）（3）轉(zhuǎn)變溫度：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度．引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本回答電阻定律的內(nèi)容。播放演示實驗視頻，讓學(xué)生觀察電阻率與溫度的關(guān)系的演示實驗回答問題。引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文了解電阻溫度計。1、閱讀課本并回答問題。2、觀察電阻率與溫度的關(guān)系的演示實驗回答問題。對學(xué)生閱讀課本的情況和回答問題的情況做出評價。2、評價學(xué)生觀察和表述實驗現(xiàn)象的能力。3、評價學(xué)生對實驗現(xiàn)象作出解釋。活動四：拓展學(xué)習(xí)伏安特性曲線在實際應(yīng)用中，常用橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線對于金屬導(dǎo)體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的，它的伏安特性曲線是一條過原點的直線，也就是電流I與電壓U成正比。具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫作線性元件。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用。在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學(xué)元件叫作非線性元件。某晶體二極管的伏安特性曲線1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)內(nèi)容。1、閱讀課本并回答問題。1、對學(xué)生的閱讀情況和回答問題的情況進行評價。環(huán)節(jié)三：例題講解1.一根銅導(dǎo)線的電阻為R，要使連人電路中的導(dǎo)線電阻變小，可采用的措施是()A．對折這根導(dǎo)線后連人電路B．將導(dǎo)線拉長后連入電路C．增大導(dǎo)線兩端的電壓或減小通過導(dǎo)線的電流強度D．用長度、橫截面積相同的鋁導(dǎo)線代替銅導(dǎo)線接入電路中答案:A2．關(guān)于金屬導(dǎo)體的電阻率，下列說法中正確的是()A．電阻率與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過導(dǎo)體的電流強度成反比B．電阻率與導(dǎo)體的電阻成正比，與導(dǎo)體兩端的電壓無關(guān)C．電阻率與導(dǎo)體的長度和橫截面積無關(guān)D．在溫度不變的情況下，電阻率僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)答案：CD3.一根阻值為R的均勻電阻絲，長為L，橫截面積為S，設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其電阻值仍為R()A．當(dāng)L不變、S增大一倍時B．當(dāng)S不變、L增大一倍時C．當(dāng)L和S都縮為原來的1/2時D．當(dāng)L和橫截面的半徑都增大一倍時答案：C1、多媒體展示例題2、讓學(xué)生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學(xué)生練習(xí)情況，抽兩位同學(xué)到展示自己的答案。3、教師講解1、在草稿紙上完成展示的練習(xí)。2、認真聽老師講解練習(xí)。1、評價學(xué)生的練習(xí)情況。2、評價學(xué)生聽講解練習(xí)的情況。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)1.電阻定律內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān).2.比例常數(shù)ρ跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為導(dǎo)體的電阻率。3.電阻率的物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能。4.電阻率的單位是:Ω·m5.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的材料和溫度等因素有關(guān)。引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。小組討論，發(fā)言總結(jié)本節(jié)課得失1、評價學(xué)生的討論情況和發(fā)言情況。2、評價學(xué)生對本節(jié)課的掌握情況環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計課后練習(xí)第1、2、3、4、5題指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，批改練習(xí)。按要求完成練習(xí)。從完成情況和書寫情況等方面進行評價。環(huán)節(jié)六：主板書設(shè)計§11