4 探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系

1、實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。2、了解電阻率與溫度的關(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(guān)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。教學(xué)重點(diǎn)：電阻定律及利用電阻定律分析、解決有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)難點(diǎn)：利用實(shí)驗(yàn)，抽象概括出電阻定律是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)。教學(xué)方法：探究、實(shí)驗(yàn)討論、練習(xí)教學(xué)用具：實(shí)物投影儀、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若 干、實(shí)驗(yàn)所需合金導(dǎo)線(xiàn)、日光燈燈絲、歐姆表、酒精燈、熱敏電阻、光敏電阻、手 電筒教學(xué)

2、過(guò)程：（一）引入新課教師：同學(xué)們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體電阻的大小決定 于哪些因素？其定性關(guān)系是什么？學(xué)生：導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料。同種材料制成的 導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，電阻越大。教師：同學(xué)們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道了導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度、橫截面積的定性關(guān) 系，這節(jié)課讓我們用實(shí)驗(yàn)定量地研究這個(gè)問(wèn)題。（二）進(jìn)行新課1、電阻定律教師：（多媒體展示）介紹固定在膠木板上的四根合金導(dǎo)線(xiàn)L、L、L、L的特1234點(diǎn)八 .（1）LL2為橫截面積相同、材料相同而長(zhǎng)度不同的合金導(dǎo)線(xiàn)（鎳銘絲）（2）匕、L3為長(zhǎng)度相同，材料相同但橫截面積不同的合金導(dǎo)線(xiàn)（鎳銘絲）（3）L、L

3、為長(zhǎng)度相同、橫截面積相同但材料不同的合金導(dǎo)線(xiàn)（L為鎳銘絲，343L4為銅絲）學(xué)生實(shí)驗(yàn)：按下圖連接成電路。鞏A 晶Li *（1）研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系，得出導(dǎo)線(xiàn)電阻與導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度教師：將與A、B連接的導(dǎo)線(xiàn)分別接在L、L兩端，調(diào)節(jié)變阻器R，保持導(dǎo)線(xiàn)兩 端的電壓相同，并測(cè)出電流&比較通 的關(guān)系。學(xué)生：從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成反比，表明導(dǎo)線(xiàn)的電阻與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度 成正比。（2）研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)彳教師：將與A、B連接的導(dǎo)線(xiàn)分別接在匕、l3兩端，調(diào)節(jié)變阻器R，保持導(dǎo)線(xiàn)兩 端的電壓相同，并測(cè)出電流.比較通過(guò)L2、L3電流的不同，得出導(dǎo)線(xiàn)電阻與導(dǎo)體橫截 面積的關(guān)系。學(xué)生：從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積成

4、正比，表明導(dǎo)線(xiàn)的電阻與導(dǎo)線(xiàn)的 橫截面積成反比。（3）研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系教師：將與A、B連接的導(dǎo)線(xiàn)分別接在匕、L4兩端，重做以上實(shí)驗(yàn)。學(xué)生：從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)體的材料有關(guān)，表明導(dǎo)線(xiàn)的電阻與材料的性質(zhì)有 關(guān)。師生共同活動(dòng)：小結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出電阻定律。電阻定律：內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度L成正比，跟它的橫截面積S 成反比；導(dǎo)體電組與構(gòu)成它的材料有關(guān)。這就是電阻定律。公式：R部-S教師指出：式中Q是比例常數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性 能的物理量，稱(chēng)為材料的電阻率。電阻率 :電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量。單位：歐米(Q m)投影幾種導(dǎo)體材料在20C時(shí)的電阻率

5、材料p /Q m材料p /Q m銀1.6X10-8鐵1.0X10-7銅1.7X10-8錳銅合金4.4X10-7鋁2.9X10-8鎳銅合金5.0X10-7鎢5.3X10-8鎳銘合金1.0X10-6錳銅合金：85%銅，3%鎳，12%錳。鎳銅合金：54%銅，46%鎳。.鎳銘合金：67.5%鎳，15%銘，16%鐵，1.5%錳。學(xué)生思考：金屬與合金哪種材料的電阻率大？制造輸電電纜和線(xiàn)繞電阻時(shí)，怎樣選擇材料的電阻率？參考解答從表中可以看出，合金的電阻率大。制造輸電電纜時(shí)應(yīng)選用電阻率小的鋁或銅來(lái)做.制造線(xiàn)繞電阻時(shí)應(yīng)選用電 阻率大的合金來(lái)制作。2、電阻率與溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：將日光燈燈絲（額定功率為8 W）與演示

6、用歐姆表調(diào)零后連接成下圖電 路，觀(guān)察用酒精燈加熱燈絲前后，歐姆表示數(shù)的變化情況。學(xué)生總結(jié)：當(dāng)溫度升高時(shí)，歐姆表的示數(shù)變大，表明金屬燈絲的電阻增大，從 而可以得出：金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。教師：介紹電阻溫度計(jì)的主要構(gòu)造、工作原理。如圖2.6-5所示。圖2尊5金屈電網(wǎng)也度計(jì)學(xué)生思考：錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小，怎樣利用它們的這 種性質(zhì)？參考解答：利用它們的這種性質(zhì)，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1、電阻定律R= p LS2、電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量.材料的電阻率隨溫度的變化而改變； 某些材料的電阻率會(huì)隨溫度的升高而變大（如金屬材料）；某些材料的電阻率會(huì)隨溫 度的升高而減?。ㄈ绨雽?dǎo)體材料、絕緣體等）；而某些材料的電阻率隨溫度變化極小 （如康銅合金材料）（四）實(shí)例探究 電阻定律的應(yīng)用【例1】一段均勻?qū)Ь€(xiàn)對(duì)折兩次后并聯(lián)在一起，測(cè)得其電阻為0.5。，導(dǎo)線(xiàn)原 來(lái)的電阻多大？若把這根導(dǎo)線(xiàn)的一半均勻拉長(zhǎng)為三倍，另一半不變，其電阻是原來(lái)的多少倍？答案：8。； 5倍解析：一段導(dǎo)線(xiàn)對(duì)折兩次后，變成四段相同的導(dǎo)線(xiàn)，并聯(lián)后的總電阻為0.5。， 設(shè)每段導(dǎo)線(xiàn)的