《電阻定律》一節(jié)之說(shuō)課

王志耀

一、教材分析：

電阻定律是《恒定電流》的內(nèi)容。它是這一章的基本規(guī)律之一，反映了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及電阻率的定量關(guān)系，由于在初中時(shí)學(xué)生只知道定性結(jié)論，故電阻定律內(nèi)容屬于發(fā)展和提高的范疇。

電阻定律課程的目標(biāo)是：通過(guò)探究決定導(dǎo)線電阻的因數(shù)，得出電阻定律。所以，電阻定律的定量關(guān)系的得出是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)。探究過(guò)程的實(shí)施直接影響著對(duì)電阻定律的認(rèn)識(shí)，所以定量的實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度和橫截面積的關(guān)系便成了本節(jié)課的關(guān)鍵。

通過(guò)學(xué)習(xí)新課標(biāo)和對(duì)比各版本教材，筆者發(fā)現(xiàn)，在原大綱教材中，此內(nèi)容安排在第二節(jié)，而新課標(biāo)課程大多將之安排在后面，除了人教版之外。這可能與電阻定律的特定內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法有關(guān)。新課標(biāo)提倡自主學(xué)習(xí)，合作探究，經(jīng)歷過(guò)程，體驗(yàn)方法，而電阻定律正是提供了這樣一個(gè)很好的實(shí)施平臺(tái)。所以本節(jié)內(nèi)容是一個(gè)不可多得的與新課標(biāo)所倡導(dǎo)的理念相吻合的典型課例。

在本節(jié)課中，怎樣研究一個(gè)物理量與多個(gè)物理量之間的關(guān)系呢？研究的方法是采用控制變量法，這一點(diǎn)應(yīng)該讓學(xué)生深刻體會(huì)。在通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到定律之后，還要強(qiáng)調(diào)，電阻率是表征導(dǎo)體本身材料性質(zhì)的物理量，但并不是不變的，它和溫度有關(guān)?？傊?，本節(jié)教學(xué)要突出實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)方法，采用實(shí)驗(yàn)探究和理論探究相結(jié)合的教學(xué)方法，讓學(xué)生參與從提出問(wèn)題、分析問(wèn)題到解決問(wèn)題的全過(guò)程，逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

二、三維目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能

（1）進(jìn)一步深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)。

（2）理解和掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度有關(guān)。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；通過(guò)理論探究，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。

（4）通過(guò)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)、發(fā)展思維的能力。

2、過(guò)程與方法

通過(guò)從猜想→研究方法→實(shí)驗(yàn)操作等一系列探究過(guò)程，使學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，了解科學(xué)研究的一般程序，體驗(yàn)“通過(guò)控制變量和對(duì)比分析解決三個(gè)變量之間關(guān)系和數(shù)據(jù)處理等的科學(xué)研究方法”。

3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，領(lǐng)悟?qū)嵤虑笫堑睦砟?，并在探究活?dòng)中培養(yǎng)合作精神。

（2）調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的探究意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，體會(huì)研究的樂(lè)趣。

三、重難點(diǎn)分析：

1．電阻定律的重點(diǎn)在于電阻定律的得出。

2．學(xué)生理解的難點(diǎn)是電阻率。

3．筆者認(rèn)為解決辦法在于：

（1）對(duì)于重點(diǎn)，主要是通過(guò)課堂上師生一起（教師引領(lǐng)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察和分析）探究，最后用科學(xué)的處理方法導(dǎo)出定律，這樣加深了學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的滲透。

（2）對(duì)于難點(diǎn)，主要是通過(guò)與電阻的比較，從而明確電阻是導(dǎo)體本身屬性；電阻率是材料本身的屬性；通過(guò)介紹金屬溫度計(jì)和半導(dǎo)體溫度計(jì)，使學(xué)生知道電阻率和溫度有關(guān)。

四、學(xué)法分析：

以往的教學(xué)顯示：學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、歸納整理能力、邏輯思維能力普遍較弱，新課標(biāo)提倡的自主學(xué)習(xí)和合作探究更是有待提高，學(xué)生往往不能全面考察問(wèn)題、綜合利用所學(xué)知識(shí)，得到結(jié)論，本節(jié)課應(yīng)注意培養(yǎng)他們這方面的能力。

五、教法與教程：

1、教法：學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究，討論、交流學(xué)習(xí)成果；教師積極引導(dǎo)和評(píng)價(jià)，過(guò)程中體現(xiàn)師生互動(dòng)：控制變量分析、邏輯推理、歸納總結(jié)得出結(jié)論。

2、教程：

3、教法：由內(nèi)容和學(xué)情并結(jié)合課標(biāo)決定教法。

4、手段：實(shí)驗(yàn)和多媒體課件（ppt和flash）

六、教學(xué)設(shè)計(jì)：

總體設(shè)想：自主學(xué)習(xí)，合作探究，經(jīng)歷過(guò)程，體驗(yàn)方法，突出實(shí)驗(yàn)探究和理論探討相結(jié)合。

1、情境引入，自主學(xué)習(xí)

（師）用半導(dǎo)體溫度計(jì)測(cè)量人體的耳根溫度。引出問(wèn)題：為什么能很快測(cè)出該同學(xué)的體溫？

（生）……。

（師）要知道答案，就需要我們來(lái)共同學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容，了解和導(dǎo)體電阻相關(guān)的量及相應(yīng)的測(cè)量方法，下面先請(qǐng)大家閱讀課本前5段，準(zhǔn)備回答投影上的問(wèn)題。

（師）問(wèn)題：確定材料導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)？如何測(cè)量？

（生）學(xué)生活動(dòng)：測(cè)量電阻，體會(huì)電阻與電壓、電流的大小無(wú)關(guān)，與本身有關(guān)。

（師）它們之間有怎樣的具體數(shù)值關(guān)系呢？

引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)，R可能與L成正比，與S成反比，我們可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究，本節(jié)課我們的主要目標(biāo)就是用實(shí)驗(yàn)探索得出電阻定律，這種方法也是我們研究自然、社會(huì)的常用方法。

（師）如何探究？

（生）控制變量法。

2、實(shí)驗(yàn)探究，得出規(guī)律

學(xué)生活動(dòng)一：（物理是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，但是理論不能推翻實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的重要性）認(rèn)真閱讀58頁(yè)探究方案一的實(shí)驗(yàn)部分，體會(huì)實(shí)驗(yàn)原理，并接好電路，通過(guò)電壓表的讀數(shù)，比較a與b、a與c、a與d的電阻之比，從而得出長(zhǎng)度、橫截面積、材料這三者與電阻的關(guān)系。（提示：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)量三組數(shù)據(jù)）

學(xué)生按組討論，總結(jié)結(jié)論，匯報(bào)結(jié)果，……。

教師評(píng)價(jià)。

3、理論探究，推理論證

學(xué)生活動(dòng)二：理論探究（引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方案二“理論探究加實(shí)驗(yàn)探究”。交代理論探究也是一種重要的科學(xué)研究方法。不要談到探究就是實(shí)驗(yàn)）。

學(xué)生結(jié)論：

①電阻R與導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比。

②導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比。

教師評(píng)價(jià)，師生共同得出：

電阻定律

根據(jù)以上結(jié)果歸納總結(jié)出電阻定律：在溫度相等時(shí)，導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比。

數(shù)學(xué)表達(dá)：R∝LS，寫(xiě)成等式：R=ρLS。

（師）ρ是比例常數(shù)，最有可能與什么因素有關(guān)（猜測(cè)）？

（生）材料。

學(xué)生活動(dòng)：測(cè)定相同長(zhǎng)度和橫截面積，但不同材料的電阻絲的電阻值不同。

教師評(píng)價(jià)：猜測(cè)合理，即ρ是反映了材料特性的物理量，叫電阻率。

電阻率物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，數(shù)值上等于用該材料制成長(zhǎng)度1m，橫截面積1m2的導(dǎo)體的電阻。

單位：在國(guó)際單位制中其單位為歐·米，即Ω·m。

（師）閱讀60頁(yè)：思考與討論。

（生）回答。

（師）指導(dǎo)學(xué)生閱讀書(shū)本中表格：“幾種材料在20℃時(shí)的電阻率”，并回答以下問(wèn)題：

① 各種導(dǎo)線一般用什么材料制成？為什么？

② 發(fā)熱元件（如電爐絲等）用什么材料制成？為什么？

（生）回答。

（師）評(píng)價(jià)與強(qiáng)調(diào)：

① 純金屬的電阻率較小，合金較大；

② 金屬的電阻率與溫度有關(guān)。

金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而增大

（師）演示：

現(xiàn)象：加熱電阻絲，小燈泡變暗，電阻絲冷卻后小燈泡又變亮。

結(jié)論：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。對(duì)一般金屬，溫度每升高1℃，電阻率大約增加0.4%。

應(yīng)用：金屬溫度計(jì)（一般由鉑制成）

標(biāo)準(zhǔn)電阻（康銅、錳銅等合金制成）

4、及時(shí)歸納，總結(jié)提高

a．知識(shí)總結(jié)：電阻定律： R=ρLS

電阻率物理意義：表示材料導(dǎo)電性能好壞的物理量；

數(shù)值：等于單位長(zhǎng)度、單位橫截面積導(dǎo)體的阻值；

單位：Ω·m；

金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而增大。

b．方法總結(jié)：

①科學(xué)研究的一般程序：

②實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、多次測(cè)量減小誤差、數(shù)據(jù)處理（列表法、作圖法）。

③數(shù)學(xué)方法：用數(shù)學(xué)公式來(lái)表示物理規(guī)律（簡(jiǎn)單、明了）。

5、課堂實(shí)踐，思考應(yīng)用

練習(xí)（課本“問(wèn)題與練習(xí)”）。

6、布置作業(yè)，鞏固提高

①課本“問(wèn)題與練習(xí)”：1、2。

②拓展性學(xué)習(xí)：上網(wǎng)查尋有關(guān)超導(dǎo)的信息，寫(xiě)一篇相關(guān)小論文。

(欄目編輯陳 潔)

<注>：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文