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1、金属导体的电阻与温度关系设计说明景华中学:孙玉珍一、设计原因:1、教学难点电阻与温度的关系在八上4.4影响导体电阻大小的因素一节内容中,要求设计 实验探究。八上4.7伏安法测电阻实验时,用定值电阻完成实验很快,我们让学生做了伏 安法测灯泡的电阻,由实验数据分析灯泡的电阻会增大,原因是灯丝温度会升高。九上3.6测定灯泡的功率实验时也会遇到同样的问题。探究电阻与温度的关系时,因为实验室没有现成的鸽丝,我们只是设计实验,没有真正 做实验,教师通过介绍电阻的大小会随温度的变化而变化,大部分金属电阻的阻值随温度的 升高而增大。学生只是“听”被迫接受,教师讲感觉很没说服力,所以总感觉有点遗憾。2、学习难点
2、缘起于前一届学生在测定小灯泡的电阻一节的实验教学中,一组学生完成一次测 量后,没有断开开关,而是直接改变滑动变阻器的阻值继续观察,渐渐地发现电流表示数减 小了。当时肯定了这两位同学的细心观察,并让学生一起分析原因,但是没有儿位同学能联 系到“温度改变电阻”这个知识点。因为对于第一个实验没有“眼见为实”,造成知识遗忘, 所以在、两个实验时产生的现象不会分析。如果能在第一个实验上有所突破,、两个实验中学就会分析实验现象产生的原因, 就不仅能巩固旧知,也能提高学生分析问题、解决问题的能力。所以在本届初二教学时,我 想特别强化这块内容,让学生印象深刻的,特别设计了以下教学片段。二、教学目标通过实验现象
3、,学生深刻掌握电阻变化与温度的关系,为以后学习打下基础。通过讨论、设计、动手实验培养学生合作、探究的能力三、教学方法学生实验。原因:“实践出真知:学生只有亲身经历设计、改进、实验过程,才能深深烙印在脑中, 否则一段时间后,又会遗忘。四、教学过程及方法学生已经学习了电阻与材料、长度、横截面积,继续一一教学过程设计说明抛出问题:“导体电阻大小与温度有关,现在老师提供鸨丝(教 师拿出事先准备好的鸽丝),其他器材自选,你能设计鸽丝电阻随温度 变化的实验吗?1| |r评价方案:展示学生的实验设计电路,讨S1论实验的可行性,最后选择合理的电路图,如图T问:如何改变锯丝温度?(学生回答:用酒精灯加热)问:如
4、何判断鸨丝电阻的变化?(看灯泡的亮暗变化、电流表的 示数变化)教师演示发现问题:即使学生电源的电压打到9V (最大),灯泡还是不 亮,电流表示数无变化)教师提醒:灯泡是在220V的照明电路中使用的,灯丝的电阻很大。问题引入,展示鸨 丝,激发学生的求 知欲通过讨论实验设计 的可行性,增强学 生设计实验的能力实验失败,学生有 些沮丧。但在教师 的引导下,又获得优化设计问:如何改进实验?(有的说加大电源,有的说去掉灯泡,有的说换其它电阻较小的金属导 p-1.|一1 体)教师:电源已打到最大,现在不可能做到,L oI不妨试试去掉灯泡。如果去掉灯泡,电路会造成A H短路吗?(不会,鸨丝的电阻很大)教师演
5、示,发现电流表示数有了明显的变化。教师:老师也和你们一样想到了换成另外的电阻丝,在试了很多 种金属材料后发现石棉网上的铁丝不错。(拿出绕成螺旋状铁丝)为了 便于加热,将它绕成螺旋状。教师引导:铁丝的电阻较小,为了更直观的显示电阻的变化,我 们可以接入灯泡。也就是我们可以用同学们最先设计的电路来研究。学生实验:(电源电压打到L5V)电流表的示数后变化,但灯泡的 亮度变化不是很明显。巧换灯泡教师:为了更好的显示灯泡的亮暗变化,老师替同学们准备了摩托车12V/5w的灯泡下发摩托车灯泡(安装在配套的灯座上),学生实验(实验时,将学生电源先打到3V,过一会儿再打到4.5V,以免灯泡温度低时电阻小引起学生
6、电源自动切断电路)得出结论:学生分析实验现象,自己得出结论成功。让学生体会 实验探究的过程不 是一帆风顺的。师生共同改进实验 设计,让学生在探 索中获得学习科学 的乐趣学生拿到灯泡,很 欣喜,迫不及待的 想试验一下,大大 激发了学生学习科 学的兴趣五、教学效果分析:本片段采自真实实验课堂,由于这个教学片段是学生设计实验、评价方案、动手实验, 并能在老师的指导下动手改进实验,学生参与度非常高,能自主地合作、探究、完成实验。 而且实验现象明显,学生能非常轻松的得出实验结论,印象非常深刻,对以后的学习不无助 益。本届学生在伏安法测电阻的实验中,由实验数据分析灯丝的电阻变大的原因时,大 约有60%的同学能说出是因为温度升高了,比上届学生有了明显的进步,这肯定了本次教 学对学生认识金属导体的电阻与温度关系是有很大帮助的。温馨提示:1、获取鸨丝:用浸过酒精的棉线绕在灯泡底部的玻璃上一圈,用酒精灯点燃并烧一会儿 后放入事先准备好的冷水中,利用骤热骤冷取下玻璃灯照,以免敲碎玻璃取鸨丝容易弄断锯 丝。2、石棉网上的铁丝不能用生锈的,否则加热时容易断。