二次开发教材探究电阻定律

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1、二次开发教材探究电阻定律摘要：本文利用自制教具，创造性地使用教材，引导学生设计并探究电解质溶液（硫酸钠溶液）的电阻与其长度、横截面积的关系，帮助学生更全面地认识电阻定律。关键词：液体电阻；电阻定律；长度；横截面积中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003-6148（2016）3-0032-4《普通高中物理课程标准》明确提出：“倡导不受某一种教科书的朿缚，吸收和利用各种有利于学生发展的课程资源。教师应根据本校特点和学生的需求，精选课程资源，充实物理课程的教学内容。”可见，在新课程背景下，教师不能再只是“教材的消费者”，更应努力成为“教材的开发

2、者”。另外，由于教材编写受科学性、完整性和逻辑性的要求，往往会缺乏趣味性。而从教科书演变成实际教学活动的过程，又需要师生积极互动、智力交锋、相互启迪、设问释疑、轻松和谐的氛围，单纯的教材是无法满足教学要求的。因此，二次开发教材，提高教学的有效性是每位教师都应努力的方向。那么，如何进行教材的二次开发呢？以“司南版”高中物理选修3-1第三章第二节《电阻》为例，教材分为“探究电阻大小影响因素”和“身边的电阻”两部分。笔者根据所教学生的具体情况以及校本资源储备，对该部分教材进行了二次开发。（1）补充教材内容：增加了探究电阻大小受温度、光照、溶质和浓度等因素影响的

3、系列实验作为引入，补充介绍液体电阻启动柜等知识，既增强了趣味性，又拓宽了学生的知识面。（2）调整教学顺序：将“身边的电阻”调到探究实验之前，作为引入实验和液体电阻的衔接，使教学过渡更自然。（3）替换教学内容：教材中采用几条同材料同规格的金属丝串联改变长度、并联改变横截面积的方法，让学生定量探究电阻大小的影响因索。该方法设计巧妙，能够达到实验H的。但不够直接，且电路的连接较为繁杂。教学实践屮发现，学生在连接电路时要花大量的时间，从而导致后面的分析讨论非常紧张，重点不能突出。考虑到在初中阶段，学生已尝试过利用金属丝定性探究电阻大小与其长度、横截面积的关系，而

4、电阻定律不仅适用于金属导体，也适用于均匀的电解质溶液。为了让高中学生对电阻定律有更宽广、更深入的认识，笔者自制简单的教具，将定量探究的对象由固体电阻改为液体电阻一一硫酸钠溶液。引导学生利用自制的教具自主设计实验进行探究，得出电阻定律。教材二次开发后的具体教学设计如下。1引入：“谦卑而又万能的电阻”（演示实验）【实验准备】光敏电阻、热敏电阻各一个，三极管放大器、小灯泡各两个，电池四个，凉水和开水各一杯，手电筒一把，导线若干。1.1光照对光敏电阻的影响【学生观察】光照越强，小灯泡越亮。【现象分析】光敏电阻的阻值随光照增强而减小。1.2温度对热敏电阻的影响（对

5、比浸入开水和凉水）【学生观察】温度越高，小灯泡越亮。【现象分析】热敏电阻的阻值随温度升高而减小。【应用讨论】光敏电阻可用于路灯自动开关等电路的自动化控制；热敏电阻可用于火警报警电路的口动化控制。1.3展示不同种类电阻器的图片，认识“身边的电阻”【设计意图】让学生初步了解电阻大小的影响因素，并体验电阻器在自动化控制屮的应用，激发学生的学习兴趣。2液体电阻【衔接】不仅固体可以充当电阻，液体也可以充当电阻。2.1展示图片：液体电阻启动柜及水阻箱【介绍】这是工业上大中型电机启动时用的液体电阻启动柜。水阻箱内装了电解质溶液可以充当电阻。它是怎样工作的呢？【设计意图

6、】通过联系生产中的大型设备，引导学生关注STS,体会物理在生产中的贡献，激发学生学习物理的欲望，同时又为后面的探究实验做铺垫。2.2演示实验：溶质及浓度对液体电阻的影响【实验准备】电解质溶液导电演示器（化学实验室借用）、高中学生电源（选择“交流”）各一台，现榨橘汁、自来水各一杯，同浓度盐水、硫酸钠溶液各一杯，无水硫酸钠粉末，导线若干。【学生观察与分析】（1）连接好电路，接通10V交流电后，同浓度食盐水支路的小灯泡最亮，硫酸钠溶液支路的小灯泡发光但较暗，橘汁和口来水支路的小灯泡不发光。可见，液体电阻受溶质影响。（2）浓度对液体电阻有何影响？在硫酸钠溶液屮适

7、量增加无水硫酸钠粉末，小灯泡变亮。可见，液体电阻受浓度影响。（3）如何让与橘汁串联的灯泡发光？还有什么方法可以使其亮度发生变化？%1改变橘汁中两极板的间距。随极板间距减小，小灯泡变亮；随极板间距增大，小灯泡变暗。可见，液体电阻大小与其接入电路的长度冇关。%1将两极板平行上下移动。（4）极板平行上下移动改变的是什么物理量？引导学生根据连接方式，找出相应的长度和横截面积并总结：长度L：沿电流方向;横截面积S：垂直于电流方向。可见，极板上下移动改变了液体电阻的高度，从而改变了液体电阻的横截面积。【设计意图】通过演示实验让学生初步感受液体电阻大小的影响因素，减少

8、学生实验探究的任务，同时为控制变量做准备。另外，果汁电阻与学生生活联系紧密，让学