《电阻定律》说课式教学设计
电阻定律是高二物理第二章“恒定电流”的第三节内容（必修本）。本章教材分为两大
部分：前八节内容大部分在初中已经初步学过，只有少部分是已有知识的发展和应用，属
于复习和提高的范畴；后四节教材是与闭合电路有关的内容，属于新知识的范畴，是本章
教学的重点。对于电阻定律学生只知道定性结论，在前八节中，它是最重要的内容之一，同
时也是较难学的。本章的教学要求是：（l）理解电阻率的概念，能认识并区分电阻与电阻
率的物理意义。（2）掌握电阻定律，并能用它来进行有关计算，所以，电阻定律的定量关
系是本章教学的重点。围绕这一重点，我们采用了定量的实验研究。实验的成功与否直接影
响着对电阻定律的认识。所以，实验研究导体电阻与导体材料、长度和横截面积的关系便成
了本节的教学难点。从研究方法上讲，本节内容是一个不可多得的典型教材。我们知道导体
的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系
呢？研究的方法是采用控制变量法，这一点应该让学生深刻体会。总之，本节教学要突出实
验，采用实验法和讲授法相结合的教学方法，让学生参与提出问题、分析问题和解决问题的
全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。根据上述思考和分析，设计如下教学程序。
l 提出问题，导入新课
复习电阻的概念及决定导体电阻大小的因素，提出：导体的电阻与导体的材料、长度和
横截面积的定量关系用什么方法研究？
从物理学的特点指出研究方法——实验研究方法！
2 从实验研究，得出结论
（l）实验研究
怎样进行定量研究呢？这里涉及到一个物理量与多个物理量之间的定量关系的研究，
可类比研究物体的加速度与力和质量间关系的研究方法，即控制变量法。
实验 1：研究导体的电阻与导体的长度的关系（实验条件：导体的材料、横截面积相同
——为控制的变量）
实验用改进型的电阻定律演示器，见图 1．实验中选 1m长、横截面积为 S的镍铬合金
丝，右端与 C相连，B点经导线夹分别连在 P、Q、M处以达到改变长度的目的。电压表和电
流表均选投影电表，置于右侧投影仪上，放置在左侧的投影仪上的投影胶片，已列好了记
录数据的表格和供作图用的坐标系，请三位学生参与实验，第一位负责调节滑动变阻器 R
′，使电流表上的读数保持为 0．4A（为什么要保持电流一定？目的是为了便于计算电阻
值）。第二位学生负责改变导线夹的位置，第三位学生负责左边投影表格上的数据记录。老
师通过控制电键来指导学生实验并掌握实验的节奏，其他的学生通过投影电表读出电流、电
压的数据，并计算出相应的电阻值，用上述实验的方法得到了 3组实验数据后，用图像法
处理实验数据，将 3组实验数据描在投影胶片上得到 3个点，让学生观察 3点是否在一条
直线上，通过 3点作直线并延长与坐标轴相交，学生在投影银幕上清楚地看到直线通过坐
标原点。由数学知识可知：导体电阻 R和导体的长度 1成正比，或写作 R∝l。
实验 2：研究导体的电阻与导体的横截面积的关系（实验条件：导体的材料、长度相同
——为控制的变量）
选 lm长的镍铬合金作被测电阻，用上述实验方法测出 lin长。横截面积为 S．ZS的电阻
值，然后将上述两根镍铬合金丝的两对应端分别连起来得到 1m长、3s的镍铬合金丝。用同
样的办法测出其电阻值，便得到了 3组实验数据。观察实验数据，发现横截面积增大时，其
电阻减小。我们猜想它们是成反比的，猜想正确与否要得到证明。由数学知识可知：若两个
量 x、y之间成反比。则必须满足 x·y=k，其中 k为常数，若 y与 x
1 成正比，则 y与 x成反比，
因此，我们以横截面积的倒数为横坐标，以电阻为纵坐标将三组实验数据描在上述坐标系
中便得到三个点，让学生观察三点是否在一条直线，通过三点作直线并向坐标轴延长，学
生再一次在投影银幕上清楚地看到直线通过了坐标原点。于是得到了另一个实验结论：
SR
1 。
综合上述两实验结论有： SR
1 。
应向学生指出：使用不同材料的大量实验都证明了上述结论，我们称之为电阻定律。
（2）电阻定律
在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比。
即 SR
1 ，写成等式 sR
1 。
其中 ρ为比例系数。（划虚线的部分先空白，讨论以下再补上）。
下面确定比例系数 ρ的意义。
由决定导体电阻的因素的定性结论推断：ρ与材料的种类有关，推断是否正确呢？用
实验验证，仍用上述实验装置测定长 1m，横截面积为 S的炭钢的电阻并与长 lm，横截面
积为 S的镍铬合金丝的电阻比较，这时导体的长度和截面积是控制变量，发现电阻的大小
不同，说明推断 ρ材料有关是正确的。
提出：炭钢与镍铬合金相比较，谁的导电性能更好呢？是炭钢！因为在相同长度、相同
横截面积的情况下，炭钢的电阻小，说明其导电性能好些，我们把比例系数 p称为电阻率。
（3）电阻率 p是与材料有关的物理量，反映材料导电性能的好坏
大小： I
SR ，国际单位名称是欧姆米，国际符号是 ·m。
采用讨论式处理教材的附表：
①从电阻率的角度区分三类材料——导体、合金和绝缘体。
②比较导体与绝缘体、导体与合金。
应用：导体用什么材料做？电炉丝用什么材料做？
接下来让学生观察实验。在演示器 B、C两点间换上如图 2的装置，闭合K，调节滑动
变阻器使灯泡正确发光，用打火机给钨丝加热，观察现象。停止加热，又有什么现象？集体
讨论，对观察的现象作出合理的解释。总结：对大量的材料进行实验表明，金属的电阻率随
温度的升高而增大。提出：通过对电阻率特性的研究发现电阻定律是“在温度不变”这一条
件下得到的，在电阻定律的文字叙述的空格中（事先已空出来），用红色的粉笔补上这一
条件，这样做会给学生留下极其深刻的印象。
3 巩固练习，深化主题
电阻定律的应用——滑动变阻器的有关问题。
出示演示滑动变阻器，讲解：①结构；②连接方式；③原理。
回到实验 1，导线夹相当于滑动触片 P，导线夹的位置改变使接入电路的导线的长度改
变，从而实现电阻的改变，这就是滑动器的原理（仍然不离开实验装置）。④讨论：投影滑
动变阻器，连接 BC端，滑片 P向右移动（该情形与实验 1相同），接入电路的电阻怎样
变化？从投影银幕上清楚地看到 1减小，所以，接入电路的电阻减小。接着提出：回路的电
流怎样变化？这不是这节课的内容，只是为全电路的欧姆定律的学习埋下伏笔。
4课堂反馈练习
用投影仪投影两道练习题，让学生当堂练习，根据学生反馈的信息，老师及时地进行
评点。
［题 1］一根电阻丝，横截面积为 S，电阻为 R，现均匀拉伸，使其横截面积为 n
S ，
则均匀拉伸后的电阻为原来电阻的多少倍？
A．n倍 B． 2n 倍
C． n
1 倍 D． 2
1
n 倍
［题 2］关于电阻率 l
SR ，下列说法正确的是
A．ρ与导体长度 l成反比，与导体的电阻 R和横截面积 S成正比。
B．ρ仅由导体的材料种类决定。
C．合金的电阻率大于纯金属的电阻率。
D．温度升高时，金属导体的电阻率增大。
5课堂小结、布置作业（略）
教学后记
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