11.2 导体的电阻 教学设计 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

导体的电阻 一、设计思想 1．本节课是本章的第一节课，起到衔接初高中相关知识的作用。在初中知识基础上进一步加深对电流、电压和电阻的理解，对学生进一步学习电路的基本知识和掌握电学实验的基本技能有重要作用。 2．本节课采用讲授与启发相结合的教学方式。 二、指导思想与理论依据 奥苏贝尔认为，意义学习有两个先决条件：（1）学生表现出一种意义学习的倾向，即表现出一种在新学的内容与自己已有的知识之间建立联系的倾向；（2）学习内容对学生具有潜在意义，即能够与学生已有的知识结构联系起来。 2017年版课程标准中提出要促进学生科学思维的发展。“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程，是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用，是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力和品格。 三、教学背景分析 电流、电压、电阻在初中阶段都学过，在高中阶段，要有所深入和提高。 1．教材首先把初中阶段学习过的有关电路的基本知识进行了回顾。 2．关于电流这个概念，加入了恒定电场及电流的微观意义。静电场，是指静止电荷产生的电场（在中学阶段，讨论电磁学问题，都选择地面为参考系）。在电路中存在着恒定电流的情况下，导体内部有电荷定向移动，电源两极以及电路的其他部位会有一定的电荷积累，它们产生的电场的电场线沿导体中电流流动的方向。这些电荷并不是静止的，但它们的分布情况是稳定的，不随时间变化而变化，这种电场称为恒定电场。 3．关于电压这个概念，由于在第一章电势与电势差中已经说明了“电压就是两点间的电势差”，教材中没有再重复，但在例题示范的拓展中，涉及这个问题。 4．关于电阻，初中阶段只是说“电阻是导体对电流的阻碍作用”，教材则从欧姆定律出发，定义为。 5．关于多用电表的原理部分，放在本节，是为下节实验做准备。由于没有讲到电动势的概念，故采用回避的办法。 四、教学目标 1．知道简单电路的组成及电路的三种状态；知道电流及其形成条件；理解电流的定义式I＝q/t；知道电流的微观表达式I＝nqvS。 2．知道恒定电场及其在电路中的作用，知道某段电路两端的电压指的是该段电路两个端点的电势差。 3．理解串并联电路的电流、电压关系及其在测定电流、电压时的作用。 4．理解欧姆定律及电阻概念，会用伏安法测电阻，知道内接法和外接法的误差来源，了解欧姆表的原理。 5．通过对电流、电压、电阻的教学，培养学生的理解能力；通过介绍恒定电场在电路中的作用渗透相互作用观，通过电流的教学培养学生的情景想象能力及建模意识。 五、重点和难点 1．重点：正确理解欧姆定律。 2．难点：电流微观表达式的推导。 六、教学流程图 七、教学过程 环节一：知识回顾 讨论交流：请回忆并整理，初中阶段学过哪些有关电路的知识。什么是电流、电压和电阻？怎样测量它们？设计一个测量电阻的基本电路。 学生通过思考和阅读课本讨论得出： （1） 电路至少由电源、用电器、导线、开关四部分组成。通路、断路和短路是电路的三种状态，其中短路是必须避免的。 （2） 电流是自由电荷的定向移动形成的，I＝q/t，规定正电荷的移动方向是电流方向。测量电流用电流表，它必须串联在被测量电流支路中。串联电路中电流处处相等。 （3） 电压是形成电流的必要条件。测量电压用电压表，它必须与被测部位并联。并联电路各支路电压相等。 （4） 导体的欧姆表示导体对电流的阻碍作用，R＝U/I。 环节二：新课教学 在初中阶段所学知识基础上进一步深入学习。 1．电流、电压、电阻及其关系。 （1）电流。 阅读课本，回答以下问题： ①电流形成的条件是什么？ 内因——有自由移动的电荷。 要使大量自由电荷做定向移动，必须要有一种力，这种力就是电场力。 外因——导体两端存在电压。 当导体与电源连接时，它的两端有了电压，即电势差，导体中就有了电场，这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。 ②导体内电荷在移动，为什么能形成稳定的电场？ 电源的作用使电路的不同部位聚集了一定的电荷。 电荷在流动，有的流走了，另外的又来补充。 当电荷在电路中的分布是稳定的，这些电荷产生的电场也是稳定的，这时的电场称为恒定电场。 静电场，是指静止电荷产生的电场。 恒定电场的性质类似于静电场，电荷在恒定电场内受到的电场力，仍称为静电力。 ③在恒定电场作用下，自由电荷加速运动，但为什么电流是恒定的？ 在恒定电场作用下，导体中的自由电荷沿电场线方向加速。同时，自由电荷在运动过程中又不断地与导体内不能自由移动的粒子发生碰撞而减速。从宏观上看，这些自由电荷定向移动的速率保持不变，即电流的大小保持不变，这种电流称为恒定电流。 ④如图所示，设一段粗细均匀的导体的横截面积为S，导体每单位体积内