導(dǎo)體的電阻-教案

1、1 / 7導(dǎo)體的電阻【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1理解電阻的大小跟那些因素有關(guān)，知道電阻定律。2了解電阻率的物理意義以及與溫度的關(guān)系。二、過(guò)程與方法用控制變量法，探究導(dǎo)體電阻的決定因素, 培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)抽象概括出物理規(guī)律的能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電阻定律的內(nèi)容及其運(yùn)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】電阻率的物理意義?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、新課導(dǎo)入教師： 高壓輸電線(xiàn)為什么做得這么粗？導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件是什么？既然導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中才有電流，那么導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系1連接電路：2 / 72數(shù)據(jù)處理：方法（ 1）

2、直接觀察（ 2）圖像法結(jié)論：對(duì)同一導(dǎo)體，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。? = ?3確定常數(shù)?：教師提問(wèn)：（1）為什么說(shuō)常數(shù)?反映了導(dǎo)體本身的性質(zhì)？（2）常數(shù)?反映了導(dǎo)體的什么性質(zhì)？（3）用常數(shù)?反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用方便嗎？（4）怎樣改進(jìn)才能方便地反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用？學(xué)生回答：略【過(guò)渡】引出電阻這個(gè)物理量。二、新課教學(xué)（一）電阻1引入目的：反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小。2度量方式： ?=?強(qiáng)調(diào)：比值法。測(cè)量式。 ? 與? 、? 無(wú)關(guān)。3決定因素：導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定。4矢量標(biāo)量：標(biāo)量5單位換算： （si）1=1v/a1m =103k=1066測(cè)量方法：伏安法等。3 / 77歐

3、姆定律導(dǎo)體中的電流 ? 跟導(dǎo)體兩端的電壓 ? 成正比，跟導(dǎo)體的電阻 ? 成反比。? =?（二）影響導(dǎo)體電阻的因素教師：電阻就是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，那么同學(xué)們想導(dǎo)體的電阻和哪些因素有關(guān)呢？你為什么覺(jué)得和這些因素有關(guān)呢？學(xué)生：和導(dǎo)體長(zhǎng)度，橫截面積，材料，溫度有關(guān)。教師：為什么你猜測(cè)和這些因素有關(guān)呢？教師：初中階段我們定性的知道導(dǎo)體的電阻和這些因素有關(guān)，并且知道l 越大，r越大； s越大 r 越小。長(zhǎng)度（其他因素一定，長(zhǎng)度變長(zhǎng)，電阻變大）橫截面積（其他因素一定，面積變大，電阻變大）材料（其他因素一定，材料不同，電阻一般不同）溫度今天咱們就來(lái)定量的研究導(dǎo)體和這些因素的關(guān)系。教師：研究一個(gè)量和幾個(gè)量的

4、關(guān)系我們要用到什么實(shí)驗(yàn)方法?。繉W(xué)生：控制變量法1實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法2實(shí)驗(yàn)原理：伏安法測(cè)電阻教師：導(dǎo)體的長(zhǎng)度關(guān)系和橫截面積的關(guān)系我們可以通過(guò)測(cè)量得到，那么我們用什么方法來(lái)測(cè)得導(dǎo)體的電阻呢？學(xué)生：用伏安法測(cè)電阻。教師：高中階段伏安法測(cè)電阻有兩種電路，一種是分壓式電路， 另一種是限流式電路。他們都可以通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)對(duì)導(dǎo)體的電阻進(jìn)行多次測(cè)量。說(shuō)明：圖甲為分壓式，圖乙為限流式。教師： 如果每次接一個(gè)電阻之后又更換另一個(gè)電阻來(lái)對(duì)其進(jìn)行多次測(cè)量會(huì)比較麻煩，4 / 7那么能有簡(jiǎn)單的辦法嗎？a和 b：長(zhǎng)度 ?不同a和 c：橫截面積 ?不同a和 d：材料不同長(zhǎng)度 l（mm）橫截面積 s材料兩端電壓（

5、 v）r15002s銅r2500s銅r35002s鎳鉻r42502s銅結(jié)論：導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度成正比，跟橫截面積成反比，還跟材料有關(guān)。電阻定律： 同種材料的導(dǎo)體，其電阻 ?與它的長(zhǎng)度 ? 成正比，與它的橫截面積 ? 成反比；導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。決定式： ?= ?適用條件： 溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，或濃度均勻的電解液。（三）導(dǎo)體的電阻率1意義：反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。2定義式： ? =?（? 由材料和溫度決定，與 ? 、? 無(wú)關(guān)!）3單位：歐 米（m）4電阻率與溫度關(guān)系：5 / 7幾種導(dǎo)體的電阻率0（?）20（?）100（?）銀?. ? ?-?1.6 ?-?2.07 ?-?銅1

6、.43 ?-?1.7 ?-?2.07 ?-?鋁2.67 ?-?2.9 ?-?3.80 ?-?鎢4.85 ?-?5.3 ?-?7.10 ?-?鐵0.89 ?-?1.0 ?-?1.44 ?-?錳銅合金4.4 ?-?4.4 ?-?4.4 ?-?鎳銅合金5.0 ?-?5.0 ?-?5.0 ?-?（1）金屬電阻率隨溫度升高而增大。應(yīng)用：電阻溫度計(jì)。（2）部分合金如錳銅、鎳銅電阻率幾乎不受溫度的影響。應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)電阻。（3）半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小。應(yīng)用：熱敏電阻，光敏電阻。（4）超導(dǎo)體：某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)，電阻率為零。（四）導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)1什么叫導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)？導(dǎo)體中的電流 ?

7、 隨導(dǎo)體兩端的電壓 ? 變化的圖線(xiàn)。 ?- ? 圖像和 ? - ? 圖像都叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)。2定值電阻和小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)。對(duì)比兩個(gè)圖像的異同，并確定出在這兩個(gè)圖像中如何求電阻？圖線(xiàn)斜率的物理意義是什么？導(dǎo)體 a 的伏安特性曲線(xiàn)為直線(xiàn)，斜率表示導(dǎo)體的電阻，電阻在研究過(guò)程中保持不變；導(dǎo)體 b 的伏安特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)，過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)（割線(xiàn)）的斜率表示導(dǎo)體的電阻，電阻在研究過(guò)程中不斷變化。（五）線(xiàn)性元件和非線(xiàn)性元件1伏安特性曲線(xiàn)是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)的電學(xué)元件叫做線(xiàn)性元件。2伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn)的電學(xué)元件叫做非線(xiàn)性元件。6 / 7（1）線(xiàn)性元件與純電阻元件是不同的概念。（2）線(xiàn)性元件一定是純電

8、阻元件，而純電阻元件不一定是線(xiàn)性元件(小燈泡是純電阻，但它的伏案特性曲線(xiàn)是曲線(xiàn)） 。（六）二極管的伏安特性曲線(xiàn)加正向電壓時(shí)，二極管電阻較小，通過(guò)二極管的電流較大；加反向電壓時(shí)，二極管的電阻較大，通過(guò)二極管的電流很小。反向電壓很大時(shí)，二極管擊穿，反向電流很大。表明二極管具有單向?qū)щ娦?。三、思考與討論例題 1?1和?2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但?2的尺寸比?1小很多。通過(guò)兩導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系？你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義？由此可知導(dǎo)體的電阻與表面積無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體的厚度有關(guān)。這樣在制造電路元件時(shí)，可以將其表面積做得很小，而不增大電阻，只要保證厚度不變，有利于電路元件

9、的微型化。例題 2有人說(shuō)電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，電阻率是由導(dǎo)體材料的性質(zhì)決定的，所以電阻率越大，則電阻越大，對(duì)嗎？為什么？例題 3一段均勻?qū)Ь€(xiàn)對(duì)折兩次后并聯(lián)在電路中，測(cè)得其電阻為0.5 ，導(dǎo)線(xiàn)原來(lái)的電阻多大？例題 4甲乙兩條銅導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量之比m甲:m乙=4:1，長(zhǎng)度之比為 l甲:l乙=1:4，則其電阻之比 r甲:r乙為（）a1:1b1:16c64:1d1:647 / 7四、鞏固練習(xí)1下列關(guān)于電阻率的敘述，錯(cuò)誤的是（）a當(dāng)溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零b常用的導(dǎo)線(xiàn)是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的c材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度d材料的電阻率隨溫度變化而變化2一條粗細(xì)均勻的

10、鎳鉻絲，截面直徑為d，電阻為 r。把它拉制成直徑為d/10 的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)椋ǎ゛r/1000br/100c100rd10000r3有長(zhǎng)度相同，質(zhì)量相同，材料不同的金屬導(dǎo)線(xiàn)a、b 各一根。已知 a 的密度比 b 的大， a 的電阻率比 b 的小。則 a、b 兩根導(dǎo)線(xiàn)的電阻為（）ararbbrarbcra=rbd無(wú)法判斷4關(guān)于導(dǎo)體和絕緣體的如下說(shuō)法正確的是（）a超導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用等于零b自由電子在導(dǎo)體中走向移動(dòng)時(shí)仍受阻礙c絕緣體接在電路中仍有極微小電流通過(guò)d電阻值大的為絕緣體，電阻值小的為導(dǎo)體5甲導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng) l 截面直徑為 d，兩端電壓為 u。同樣材料的乙導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)2l，截面直徑為 2d，兩端電壓為 2u，則甲、乙兩導(dǎo)線(xiàn)中電流之比為_(kāi)。6有一根粗細(xì)均勻的電阻絲，當(dāng)兩端加上2v 電壓時(shí)通過(guò)其中的電流為4