111.2導體的阻值教學設計一、教材剖析本節教學內容出自2019版人教版小學數學選修第三冊第十一章第2節。2004版人教版用了一章內容來介紹電路，而2019版將電路基本應用和電路的能量分開成11、12兩個章節，刪除了邏輯電路部份，其他主體內容不變。小學早已學過導體阻值的定義式，也定性探究了導體阻值與厚度、橫截面積、材料的關系，本節則在小學的基礎上進一步通過控制變量法進行了定量研究，而且借助串聯電路中電壓與內阻成反比的特性巧妙地得出R與各個量的關系，順利引入導體的阻值率后，再通過實驗發覺內阻率與氣溫的關系。兩個實驗一大一小，一個定量一個定性，角度不同，技巧不同，對提升中學生的科學思維、科學探究等學科素質，增強中學生的推理論證、實驗探究、創新等能力有很大幫助。之后介紹了超導現象及其應用，同時介紹了中國科學家在這一前沿科學中的貢獻，提高了中學生的民族自豪感，迸發了中學生振興中華的使命感，彰顯了立德樹人的學科美育功能。最后在拓展學習中介紹了伏安特點曲線，為后期描畫小燈泡的伏安特點曲線打下基礎。二、學情剖析中學生在中學早已對內阻有一定的認識，也定性地探究了導體內阻與厚度、橫截面積、材料的關系。
并且也能通過串并聯的基本知識，推理出R與l成反比，R與S成正比，因而腦海中應當有一個模糊的概念。而怎樣使用實驗定量研究R與l、S的關系，是本節的關鍵。通過引導中學生自己設計實驗電路，可以提高中學生的實驗設計和探究能力。通過定性研究內阻率和氣溫關系的實驗，能使中學生打開實驗思路，進一步提高實驗能力。最后，對于超導現象這一前沿科技的介紹，增強了中學生學習數學的興趣；對于中國科學家在這一領域作用的介紹，為中學生們樹立了榜樣，也確定了人生目標。三、教學目標（一）數學觀念1.曉得阻值的定義式。2.曉得內阻率的概念，曉得內阻與內阻率的關系。（二）科學思維1.理解內阻的定義式，進一步感受用比值法定義化學量的科學思想。2.借助串并聯基本規律剖析L、S對導體內阻的影響，再結合不同材料內阻不同，理論推導入內阻定理。3.按照伏安特點曲線或U-I圖象，剖析導體內阻的變化。（三）科學探究1.借助控制變量法探究影響導體內阻的誘因，定量得出內阻定理。2.設計實驗電阻的測量教學設計，定性剖析氣溫對阻值的影響。（四）科學心態與責任通過超導現象的學習，和對中國科學家在這一領域的貢獻介紹，提高中學生學習數學的興趣，激勵中學生樹立遠大理想目標。
四、教學重點1.借助控制變量法探究影響導體阻值的誘因；2.內阻定理的理解與應用；3.伏安特點曲線的理解與應用。五、教學難點1.設計電路，探究影響導體內阻的誘因；2.伏安特點曲線的理解與應用。六、教學流程創設情景，導出新課創設情景，導出新課溫故知新電阻的測量教學設計，打開思維實驗探究，培養能力深入理解，內化知識拓展學習，融匯貫通課堂小結，舉一反三首尾呼應，解決問題七、教學過程環節教學活動中學生活動設計意圖創設情景，導出新課提問：請朋友們思索這樣一個問題，站在高壓線上的小鳥，為何安然無恙？你對此有哪些推測呢？帶著這個問題和你的猜測，我們步入明天的學習。思索，推測。設疑，激趣。溫故知新，打開思維問題1：一個金屬導體兩端的電流U與電壓I有哪些樣的關系？請朋友們勾畫出這個金屬導體A兩端電流與電壓的關系圖。我們換一個金屬B，結果一樣嗎？再在同一個圖中繪出金屬導體B兩端電流與電壓的關系圖線。A、B兩個導體有哪些區別呢？請對比內阻定義式和歐姆定理。繪圖如下得出推論：圖象斜率表示這個金屬導體的內阻，由圖可知，RA>RB。內阻定義式：R＝U/I，反映導體對電壓制約作用的化學量。R與U、I無關，反映內阻本身性質。
歐姆定理：I=U/R，I∝U，I∝1/R。提供了一種估算電壓的方式?；仡欀袑W所學，通過對比內阻定義式和歐姆定理，進一步理解比值法定義的化學量。針對訓練1(多選)下述判定正確的是A.由I＝U/R可知，U一定時，通過一段導體的電壓跟導體的內阻成正比B.由I＝U/R可知，通過一段導體的電壓跟加在它兩端的電流成反比C.由R＝U/I可知，I一定時，導體的內阻R與U成反比，U一定時，導體的內阻R與I成正比D.對給定的導體，比值U/I是個定值，反映了導體本身的性質思索、做題。及時針對訓練，有助于理解并應用知識。實驗探究，培養能力問題2：導體內阻R具體由什么誘因決定？3.電路圖假如實驗室只有直流電源、滑動變阻器、若干電流表和不同的導電材料（如下），如何比較這種不同材料的內阻呢？請朋友們思索并設計一個合理的實驗電路。4.數據記錄請朋友們設計一個表格，拿來記錄相關數據。5.實驗推論6.理論推論①如果n個R1串聯后，總內阻是多少？試著推論R與L的關系。②如果n個R2并聯后，總內阻是多少？試著推論R與S的關系。思索，并按照老師引導提出猜測和實驗設計思路。（此表格為參考表格）導體內阻與導體寬度成反比，與橫截面積成正比，還與導體材料有關。
通過推論得出R∝L，R∝1/S。給開具體情境，化具象為直觀。鋪裝思維臺階，增加思索難度。深入理解，內化知識內阻定理：R=ρl/S?是比列常數，它與導體的材料有關，是一個反映材料導電性能的化學量，稱為材料的內阻率。請閱讀表格，瞧瞧能有哪些發覺？幾種導體材料在20℃時的內阻率內阻率與氣溫有哪些關系呢？請看演示實驗由此可以得出哪些推論呢？1911年，科學家發覺一些金屬在室溫非常低時內阻可以降到0，這些現象叫作超導現象。1987年亞裔澳洲科學家朱經武和中國科學家趙忠賢陸續研發出釔鋇銅氧系材料，超導轉變體溫提升到90K（-183.15℃）。（1）不同材料的導體內阻率不同。（2）純銀屬的內阻率較小，合金的內阻率較大。（3）內阻率與氣溫有關。金屬絲的內阻率與氣溫有關，隨氣溫的下降而減小。觀看視頻。提升學習數學的興趣，完善學習數學的目標。提高中學生的民族自豪感，迸發中學生振興中華的使命感。針對訓練2．(多選)電熨斗的氣溫低了，為了提升其體溫，可采用下述什么方式A．換一根同樣材料、同樣粗細但寬度長些的阻值絲B．換一根同樣材料、同樣粗細但寬度短些的阻值絲C．換一根同樣材料、同樣厚度但細些的阻值絲D．換一根同樣材料、同樣厚度但粗些的阻值絲思索、做題。
及時針對訓練，有助于理解并應用知識。拓展學習，融匯貫通請朋友們閱讀課本第60頁的“拓展學習”之“伏安特點曲線”?；卮鹨韵聨讉€問題：（1）通常伏安特點曲線的橫縱座標如何取？（2）線性器件和非線性器件的伏安特點曲線有哪些不同？常見的線性器件和非線性器件有什么？閱讀、思考、總結歸納。培養中學生理解能力和獨立思索的能力。針對訓練3(多選)如圖所示，為某一金屬導體的伏安特點曲線，由圖象可知A.該導體的阻值隨電流的下降而減小B.該導體的阻值隨電流的下降而降低C.導體兩端電流為2V時，內阻為0.5ΩD.導體兩端電流為2V時，內阻為1Ω思索、做題。及時針對訓練，有助于理解并應用知識。課堂小結，舉一反三1.概念：內阻、電阻定理、電阻率、伏安特點曲線；2.方式：比值法、控制變量法；3.應用：金屬體溫計、定值內阻、半導體、超導現象。中學生自我歸納與老師引導相結合。系統歸納梳理，有利于中學生理解本節所學重點難點，再有針對性地進行加強鞏固。練習鞏固1.判定(1)一根電阻為R的均勻內阻線，均勻拉長為原先的2倍，內阻變為4R.()(2)任何導電材料的阻值率都是隨氣溫的下降而減?。?)(3)內阻率大的說明材料的導電性能強，所以內阻也?。?)2.（課本P61第6題）一塊均勻的長方體樣品，長為a，寬為b，厚為c。
電壓沿AB方向時測得樣品的內阻為R，則樣品的內阻率是多少？電壓沿CD方向時樣品的內阻是多少？3.（多選）某一導體的伏安特點曲線如圖中AB段(曲線)所示，關于導體的內阻，以下說法正確的是()A．B點的內阻為12ΩB．B點的內阻為40ΩC．AB段，導體的內阻因氣溫的影響改變了1ΩD．AB段，導體的內阻因氣溫的影響改變了10Ω思索、做題。再度鞏固課堂所學，提高中學生思維能力。首尾呼應，解決問題一只鳥站在一條通過500A電壓的黃銅裸導線上。鳥兩爪寬度離是4cm，輸電纜線的橫截面積是。求鳥兩