备课组别 | 物理组 | 课程名称 | 物理 | 所在 年级 | 一年级 | 主备 教师 | ||||
授课教师 | 授课系部 | 授课班级 | 授课 日期 | |||||||
课题 | 电阻定律 | |||||||||
教学 目标 | 建构电流、电阻的概念，了解电阻定律，形成电荷的定向移动形成电流、导 | |||||||||
体对电流有阻碍作用、导体的电阻与导体的长度及横截面积等因素有关、超 | ||||||||||
导体是电阻为零的导体等物理观念，并能应用其解释相关现象，解决生活中 | ||||||||||
的简单问题。 | ||||||||||
重点 | 让学生建构电流、电阻等概念，探究电阻定律，了解超导现象。 | |||||||||
难点 | 建构电阻的概念，利用控制变量法探究电阻定律。 | |||||||||
教法 | 启发式讲授、组织合作学习与探究学习 | |||||||||
教学设备 | 多媒体一体机 | |||||||||
教学 环节 | 教学活动内容及组织过程 | 个案补充 | ||||||||
教 学 内 容 | 一、新课引入 创设情境： 家里需要安装大功率空调时， 由于空调工作电流较大，可能需要为它装配一条专用导线。商店里出售的电线有许多种：粗的、细的、铜的、铝的，如图所示 展示图片、提问：该怎样选择合适的导线呢？ 二、新课教学 我们在初中学过，电荷的定向移动形成电流，它也是一种物理模型。要形成电流，必须有能够自由移动的电荷——自由电荷。金属中的自由电子，电解质溶液（酸、碱、盐的水溶液）中的正、负离子，都是自由电荷。在什么条件下，自由电荷才能发生定向移 动呢？当金属导体两端没有电压时，导体中大量的自由电子不停地做无规则的热运动。自由电子向各个方 | |||||||||
教 学 内 容 | 有定向移动，所以没有电流。把金属导体的两端分别接到电源的两极上，两端有了电压，产生电场，导体中的自由电子在电场力的作用下发生定向移动，形成电流，如图所示 导体中的电流可以是正电荷的定向移动，也可以是负电荷的定向移动，还可以是正、负电荷沿相反方向的定向移动。习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反电流有强弱之分，电流的强弱用电流这个物理量来表 示。通过导体横截面的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值，称为电流。电流用 I 表示，则 I=q/t 电流的国际单位制单位是 A （安）。 让学生巩固对电流方向和大小的认识。只有在导体的两端加上电压，导体中才会有电流。那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么数量关系呢？ 德国物理学家欧姆通过实验归纳出：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比。对于同一个导体，不管电压和电流的大小怎样变化，其比值都是恒定的。而对于不同的导体，电压和电流的比值一般是不同的。比值越大，表明导体在同一电压下通过的电流越小。这个比值反映了导体对电流的阻碍作用，称为导体的电阻，用 R 表示，则 R=U/I 电阻的国际单位制单位是 Ω（欧）。根据上式可知 I=U/R 即，导体中的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比，与导体的电阻 R 成反比。这就是部分电路欧姆定律。 电阻是导体本身的一种性质，与外加电压或内部电流的大小没有关系。那么，电阻的大小与导体本身哪些因素有关系？有什么样的关系呢？ 探究实验：探究电阻定律 | |||||||||
教 学 内 容 教 学 内 容 | 发现问题：导体电阻的大小与导体本身哪些因素有关？有什么关系？ 提出假设：导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料等因素有关 。 人们通过大量实验归纳出:导体的电阻 R 跟它的长度I 成正比，跟它的横截面积 S 成反比。这就是电阻定律。写成公式，则有 P=ρI/S 式中的比例常量 ρ 跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率，它的国际单位制单位是Ω·m（欧·米）。几种常用材料在 20 ℃时的电阻率见表。 从表中可以看出，金属和合金的电阻率都很小；而电木、橡胶的电阻率都很大。使用时，可以根据需要，参照电阻率表选取合适的材料。例如，在输电、用电线路中，为了减小电阻就要选用铜、铝等材料作导线；电炉、滑动变阻器等的电阻丝要选用电阻率稍大的合金材料制作；在用电器和电工工具的绝缘部分，又要选用电阻率超大的电木、橡胶等材料制作。 回应“情境与问题”中的问题:我们在给空调装配专用导线时，由于空调的功率较大，工作电流也较大，因此应选择电阻较小的粗铜导线。 电阻与温度的关系及应用:各种材料的电阻率都要受温度变化的影响。纯金属（如铂、金、铜、镍等）的电阻率随温度的升高而增大，利用这种特性可制成电阻温度计（如图所示），即利用已知金属的电阻随温度的变化情况，测出金属的电阻就可以知道温度。电阻温度计测量范围广，测量精度高。 目前最精密的电阻温度计是用铂制作的。有些合金如锰铜合金和康铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 | |||||||||
超导现象:1911 年，荷兰科学家昂内斯用4.2 K 时发现水银的电阻变为零，这种现象称为超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体。 超导材料由正常状态转变为超导状态的温度，称为超导材料的临界温度。目前发现的超导材料的临界温度都很低，科学家们仍在努力寻高温超导材料，即在室温下就能工作的超导材料，以便得到更广泛的应用。我国在超导材料领域的探索及研究一直处于世界先进水平。1989 年，我国已研制成临界温度为132.2 K的超导体。在2016年度国家科技奖励大会上，以中国科学院物理研究所赵忠贤院士为代表的团队，由于在超导材料方面的突出贡献而获得了国家最高科学技术奖。 学生阅读【应用与拓展】 超导的应用前景，了解超导技术的应用前景。 三、总结 本节巩固了电流、电阻等概念，新建构了电阻率、超导体、临界温度等概念，通过实验探究了金属导体电阻的规律，了解了电阻定律及其应用，还了解了超导现象及其应用，增强了家国情怀等。 | ||||||||||
板 书 设 计 | ||||||||||
教后札记 | ||||||||||
本文发布于:2024-09-20 12:40:45，感谢您对本站的认可！
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