高中物理2.6导体的电阻教案新人教版选修3_1
- 格式:doc
- 大小:113.00 KB
- 文档页数:4
2.6 导体的电阻(1)实验探究教师:(多媒体展示)实验目的:探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法:控制变量法实验过程:长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l:用mm刻度尺测;横截面积S:游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径;电阻R:伏安法。
回顾伏安法测电阻的实验,注意两点,滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。
请学生回顾伏安法测电阻的实验电路,并请一位同学把电路图画到黑板上,并及时指出存在的不足和问题,及时评价。
教师:我们本节需要把每一和电阻丝的长度,横截面积,都测量出来吗?学生:不需要。
教师:我们本节课定量研究导体的电阻和长度,横截面积以及材料之间的关系,并且猜想导体的电阻可能和长度成正比,和横截面积成反比关系,因此,我们做一个对比试验就可以达到目的,请同学们看下面的电路图:a 和b :横截面积、长度相同,长度l之比为1:2a 和c :材料、长度相同,横截面积S之比为1:2a 和d :长度、横截面积相同,材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师:用电压表分别测量a、b两端的电压,根据串联电路特征,电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:分别测量a、c两端的电压,电压之比为电阻之比,从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师:分别测量a、d两端电压,得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论:导体电阻和长度成正比,与横截面积成反比,还和导体的材料有关(2)理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法,串联电阻相当于增加了导体的长度,并联电阻相当于增大了导体的横截面积。
学生:假设有N个阻值相同的电阻,串联起来接入电路,总电阻是原来的N倍,导体总长度也是原来的N倍,可见,导体的电阻和长度成正比;学生:N个阻值相同的电阻,每个电阻横截面积都为S,并联接入电路,总电阻是原来的N分之一,而横截面积是原来的N倍,可见电阻与导线的横截面积成反比;学生:刚才的实验中,不同材料,相同的长度,相同的横截面积,导体的电阻不同,可见导体的电阻还和材料有关。
第2章 61.下列说法中正确的是()A.据R=U/I可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B.据R=U/I可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变C.据ρ=RS/l可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比D.导体的电阻率与导体的长度l,横截面积S、导体的电阻R皆无关2.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为()A.ρL/R B.2ρLI/UC.U/(ρLI) D.2UL/(Iρ)3.一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)() A.当长度不变时,横截面积增大一倍时B.当横截面积不变,长度增加一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.当长度和横截面积都扩大一倍时4.我们做电学实验时经常用到电阻箱,关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的,以下猜测可能正确的是()A.纯银B.纯铜C.石墨D.某些金属的合金5.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为() A.0.31 μA B.0.62 μAC.0.15 μA D.0.43 μA6.一同学将变阻器与一只6 V,6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按右图所示的接法,当滑片P向下滑动时,灯泡将() A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡7.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 A B.7.5 AC.10.0 A D.8.0 A8.如下图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I-R图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则()A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小9.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比I A∶I B=1∶4,则横截面积之比S A∶S B为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶110.(2011·西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲,则金属丝的直径为________ mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值__________.(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示,则电压表的读数为________ V,电流表的读数为________ A.11.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如右图所示,则x、y导线的横截面积之比为多大?12.某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率.均匀电阻丝(总阻值在4~5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置.所用器材为:电压表(0~3 V,电阻约为3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V,内阻很小)、保护电阻R0=1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线.实验的主要步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d=2.000 mm;②正确连接电路,触头C移到右端,合上开关,读出电流表的示数I=0.5 A;③通过改变滑动变阻器触头c的位置,分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据,并据此在U-L坐标纸上描出了对应的点,如图所示.请你:(1)在U-L坐标纸上绘出U-L图线;(2)若测出U-L图线斜率为k,写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ=________;(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m.。
第六节 导体的电阻1.有关电阻率的叙述中错误的是( ).A .当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零B .常用的导线是由电阻率较小的铝、铜材料做成的C .材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D .材料的电阻率会随温度的变化而变化2.关于电阻率,以下说法中正确的是( )A .纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大B .纯金属的电阻率随着温度的升高而减小C .超导体的电阻率为零,所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用D .电阻率的大小只随温度的变化而变化,而与材料本身无关3.一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段,再将它们并联起来,测得阻值为3Ω,则此电阻丝原来的阻值为( )A .9ΩB .8ΩC .27ΩD .3Ω4.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d ,电阻是R ,把它拉制成直径为10d 的均匀细丝后,它的电阻变为( ) A .10000 R B .R /10000C .100 RD .R /100 5.把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n 段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n 等于( )A .32B .24C .12D .86.一只“220 V 100 W ”的灯泡工作时电阻为484Ω,拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻,下列说法中正确的是( )A.小于484ΩB.大于484ΩC.等于484ΩD.无法确定7.如图所示,A、B、C、D是滑线变阻器的四个接线柱,现把此变阻器串联接人电路中,并要求滑片P向接线柱C移动时电路中的电流减小,则接人电路的接线柱可以是( )A.A和B B.A和C C.B和C D.A和D8.现有半球形导体材料,接成如图所示两种形式,则两种接法的电阻之比()A.1∶4 B.1∶1 C.1∶2D.4∶19.相距11km的A、B两地用两根导线输电,由于受暴风雨影响,在两地之间某处一颗树倒在两根电线上造成故障,为查明事故地点,先在A端加12V电压,在B处测得电压10V,在B地加12V电压后,在A地测得电压4V,求故障处距A多远?10.A、B两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆。
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-12.6电阻定律(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电阻定律、电阻率。
2、解析:这一节概念初中学过,要进行复习,讲述的重点内容是欧姆定律的应用。
这一节内容关系到后面闭合电路的学习,要加强对这一节的练习。
(二)目标及其解析1、知道电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的计算.2、了解电阻率与温度的关系.思考题1. 制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?思考题2. 金属的电阻率与温度有什么关系?解析:导体的电阻与长度、面积和材料有关。
知道金属的电阻率随温度升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,合金的电阻率不随温度而变化。
(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、在计算不规则的电阻时容易出问题。
电阻率与温度的关系学生容易忘记。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对学生将一些变化的导体的电阻怎么计算。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习上节内容→本节学习要点→电阻定律→电阻率→练习、小结2、教学情景问题1电阻是否是导体本身的一种性质?设计意图:知道导体的电阻由导体本身决定问题2导体电阻的大小决定于那些因素?设计意图:知道导体的电阻由长度、面积和材料决定。
问题3电阻率的物理意义是什么?单位是什么?设计意图:知道电阻率反应导体的导电性能例题1.把一根横截面直径是d,电阻是R的均匀电阻丝拉制成直径()均匀电阻丝被拉细后,电阻丝的体积不变.因此直径变为细丝的电阻值为原来的10000倍. 答:B.【变式】课本137页第(2)题.例题2.一圈粗细均匀的导线长1200m,在两端点A、B间加上恒定电压时,测得通过导线的电流0.5A.如剪去BC段,在A、C两端加同样电压时,通过导线的电流变为0.6A,则剪去的BC段多长?由于电压恒定,根据欧姆定律可算出导线AB和AC段的电阻比,再根据电阻定律算出长度比,即得剪去的导线长度.解:设整个导线AB的电阻为R1,其中AC段的电阻为R2.根据欧姆定律根据电阻定律,导线的电阻与其长度成正比,所以AC段导线长由此可知,剪去的导线BC段的长度为【变式】课本137页第(4)题.设计意图:复习欧姆定律,应用电阻定律解决实际问题(六)、目标检测1. 用电器离电源L米,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值是()A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ2.下列关于电阻率的叙述,错误的是()A.当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零B.常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D.材料的电阻率随温度变化而变化设计意图:检测目标完成情况A组题:1、课本137页第(1)题.2.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其电阻值仍为R?()A.当L不变,S增大一倍时B.当S不变,L增大一倍时C.当S和L都缩为原来的1/2D.当L和横截面的半径都增大一倍时3. 有长度相同,质量相同,材料不同的金属导线A、B各一根。
高二物理导体的电阻说课稿范例:选修3-1(第二
章)
高二是高中三年的一个过渡年级,打好基础对于高中生来说是十分重要的,下文为大家推荐了高二物理导体的电阻说课稿范例,希望对大家有用。
一、教材分析
电阻是人教版物理的一节内容,编排在学生学习了电压以及电压表使用方法之后,它既符合学生认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。
通过本节课学习,主要使学生掌握电阻的概念和影响电阻大小的因素,同时也为学习下一节滑动变阻器打下基础。
这节在知识体系上不仅起着承上启下的作用:电流电压电阻变阻器,也在科学探究上起着承上启下的作用:探究串并联电路电流电压规律探究影响电阻大小的因素探究电阻上的电流跟两端电压的规律。
并且是在规律性实验中渗透控制变量法,进一步培养学生科学探究的能力,是后续学习的的基础,因此,本节是本章及初中电学实验的重点。
电阻的概念比较抽象,教科书是通过实验得出:不同导体对电路中电流的阻碍作用不同, 从而引出电阻的概念。
没有用电压和电流的大小来定义电阻,目的是降低难度。
二、学情分析
初二年级的学生兴趣浓厚,他们的观察不只停留在一些表面现象,具有更深层。
6《导体的电阻》教学设计一教材分析《导体的电阻》是新课标物理选修3—1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是《恒定电流》这一章的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。
学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系。
因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。
二教学目标1.物理观念通过实验改变电路中电流的大小,从中认识“导体能够同时对电流又有阻碍作用”的性质,深化对电阻的认识,了解导体的电阻规律,能用电阻的计算公式进行有关计算2.科学思维经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量和逻辑推理研究物理问题的思维方法。
3.实验探究通过提出影响导体电阻大小的因素的合理猜测,体验发现问题、合理猜测、设计实验方案和获取证据、分析论证、交流总结的过程,深度体会实验探究这种重要的科学研究方法4.科学态度与责任通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。
通过实验探究活动,激发学生对概念和实验的兴趣,使学生积极主动地进行实验操作。
体验探究的乐趣,使学生乐于观察、实验,培养学生团队合导作与交流的能力,进一步培养学生的核心素养。
三教学重点难点本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。
难点是对电阻率的理解,在介绍电阻率时,可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识,明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验,使学生知道电阻率和温度有关。
四教法与学法:1教法实验探究:猜想--设计---验证---分析--归纳总结逻辑推理:2 学法指导从开发学生体验空间、思维空间、表现空间(1)演示实验改为学生分组实验,全体学生参与,使每个学生都体验探究过程。
《导体的电阻》学历案学习主题/课时:人教版高中物理选修3-1第二章第6节《导体的电阻》/1课时课标要求:通过实验,探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律.学习目标:1.通过阅读课本,能叙述电阻率的意义和电阻定律的内容,并用它解决相关问题;2.通过分组实验、采用控制变量法,探究电阻与多个决定因素的定量关系,同时培养学生实事求是的科学态度和敢于探索的科学精神;3.通过介绍电阻率在现代科技产业中的应用,让学生强烈感受到物理改变了我们的生活,物理就在我们的身边,从而激发学生学习物理的兴趣.评价任务:1.通过思考,完成复习回顾部分;2.合作探究,完成实验方案的设计与操作过程,并分析实验数据得出结论;3.独立完成学以致用部分的题目,能够运用电阻定律处理相关问题.学习与指导过程:一、资源与建议课本,低压直流电源,滑动变阻器,导线若干,水槽,铜片一对,食盐,硫酸铜溶液,电流表和电压表,测电阻的相关分组实验器材(带有锷鱼夹的两根导线),电流和电压传感器(备用),酒精灯,不同材料(如2H、HB等)、不同粗细(约0.5mm、0.7mm)的自动铅笔芯若干,不同材料(如镍钴、康铜等)、不同粗细(约0.2mm、0.3mm)的电阻丝若干,刻度尺,实物投影仪等.二、复习回顾(2min)1.电阻的定义式是什么?2.伏安法测小电阻时电流表应采用外接法还是内接法?请画出原理图.三、课堂环节(一)关于电阻定律的教学(25min)1.创设问题情境(2min)我们已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质,它是由导体自身的因素决定的,那么,是由哪些因素决定的呢?请同学们观察一个实验:创设一个插有铜片的导电液体(如盐水)和电流表串联的电路,做几组对比实验.(1)在铜片的正对面积不变时,导电液体中的铜片靠近或远离;(2)在铜片间的距离不变时,改变铜片浸入液体的面积;(3)改变导电液体的种类(如将盐水换成硫酸铜溶液).请学生观察上述情况中电流表的变化情况;并思考: 问题一:影响导体电阻的因素有哪些?问题二:猜想电阻与这些因素间存在的关系.问题三:如何开展研究电阻与上述因素间的关系? 引导学生用控制变量法开展研究. 2.理论探究(5min)引导学生先从理论上来探究,为实验探究指引方向;让学生体会由理论指导实践,由实践检验理论的实事求是的科学态度. (1)理论分析电阻与长度的关系:一个导体(L ,S ),可以把它看成是由n 段相同长度(L 1)和横截面积(S )的导体串联而成的.故在材料、横截面积等因素相同的情况下,导体的电阻与其长度成正比关系. (2)理论分析电阻与横截面积的关系:一个导体(L ,S ),可以把它看成是由n 股相同长度(L )和横截面积(S1)的导体并联而成的.故在材料、长度等因素相同的情况下,导体的电阻与其横截面积成反比关系. 3.实验探究(18min)(1)创设方案设计情境(5min)设计一:测量电阻的方案设计二:测量导体横截面积的方案参考方案1.导体长度的测量:用刻度尺或米尺测量;2.导体的横截面积的测量:利用积多求少的方法,先用刻度尺测量它的直径,再根据2)2(D s π=算出它的S ;或用螺旋测微器测量导体的直径. 3.导体电阻的测量:用伏安法测量.电路图如下:(2)学生分组实验(8min)第一组:提供直径分别为0.25mm 和0.34mm 的镍铬丝,研究在相同材料和长度的情况下,导体的电阻与横截面积之间的关系;第二组:提供直径分别约为0.5mm 和0.7mm 的HB 自动铅笔芯,研究在相同材料和长度的情况下,导体的电阻与横截面积之间的关系;第三组:提供长度和横截面积相同的镍铬丝和康铜丝,研究导体的电阻与材料之间的关系;第四组:提供长度和横截面积相同的HB和2H自动铅笔芯,研究导体的电阻与材料之间的关系.(3)实验数据汇总及数据分析(3min)实验数据记录1.研究在导体的材料、长度一样的情况下,导体的电阻与横截面积之间的定量关系由上述数据可得到什么结论?2.在导体的长度、横截面积一样的情况下,导体的电阻与材料的关系.由上述数据可得到什么结论?将实验测得的数据汇总,请学生从中分析总结出电阻与导体的长度、横截面积之间所遵循的关系;总结电阻与材料间的关系,并求出R与L/S的比例系数.(4)总结规律——电阻定律 (2min)①电阻定律的内容:②电阻定律的表达式:(二)关于电阻率的研究(5min)1.提供有关金属电阻率的数据汇总,阅读资料,创设问题,引导学生提出电阻率不仅与材料有关,还与材料所处的温度有关;2.请学生通过各种事例、实验及信息总结导体的电阻率与温度的关系.(1)利用电流和电压传感器作出小灯泡的伏安特性曲线,说明大多数金属的电阻率随温度的升高而增大;利用这一特性可制成电阻温度计.(2)用演示实验发现当铅笔芯加热后其电阻反而减小,说明有些材料(如半导体)的电阻率随温度的升高反而减小;利用这一特性可制成热敏电阻.(3)用演示实验说明有些合金(如锰铜合金、镍铜合金等)的电阻率几乎不受温度变化的影响,利用这一特性可制成标准电阻.3.指导学生课后自己阅读(材料由教师提供)或上网查询超导现象的相关资料. (三)学以致用(6min)1.通过课件引导学生发现同种材料、不同粗细、不同长度的导体的电阻相同,请学生解释这两个导体之所以电阻相同的原因,并举例形象地说明现代电路元件微型化的原因.2.关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是()A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B.由R=U / I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大导体的导电性能越差3.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻率是原来的1/3B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量4.把一均匀导体切成四段并在一起,电阻是原来的几倍?拉长四倍后是原来的几倍?(四)分享收获与成长 (2min)四、课后固学1.课本P59问题与练习:第1、2题写作业本上,第3题选做.2.课外探究:查阅课外资料,通过网站、报刊、杂志等媒介了解超导现象和超导体的应用.。
高中物理人教版选修3-1教学案:探究导体电阻与其影响因素的定量关系理论探究导体电阻与其影响因素的定量关系研究导体电阻与它的长度的关系:我们可以把一条长度为L,电阻为R的导体分成N等份,利用串联知识:由l/l1 =n ,同时R/R1=n 所以R/R1=l/l1 得出结论:在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。
研究导体电阻与它的横截面积的关系:我们可以把N条相同的导体紧紧的束在一起,组成一个新的导体,根据并联知识:R=R1/n R1 / R= n同时 S / S1= n 所以 R / R1=S1 / S ,得出结论:在长度、材料相同的情况下,导体电阻和横截面积成反比。
最后在通过实验得出导体电阻与材料的关系。
二. 实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系:探究目的:学会应用控制变量法来进行研究的方法,探究导体电阻和哪些因素有关及定量关系式。
实验准备与器材:(1)电阻的测定:利用伏安法测电阻(可采用限流外接实验电路图)。
不同长度、粗细、材料的被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,(2)长度的测量:毫米刻度尺。
(3)横截面积的测量:螺旋测微器测直径实验步骤(1)、研究电阻和长度的关系时,选用横截面积和材料相同的金属导线①先取一导体,用毫米刻度尺测量接入电路中的被测的有效长度,测量3次,求出其平均值。
②按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
③把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S。
改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。
④换用不同长度的金属导线,重复上述步骤,求出相应导线的电阻,比较电阻和长度的关系,得出结论。
(2)、研究电阻和横截面积的关系,就选用材料和长度相同的金属导线①选取金属导线,用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S。
高中物理中导体的电阻教案
目标:学生能够理解导体的电阻是什么,了解导体电阻的影响因素,掌握计算导体电阻的方法。
教学步骤:
第一步:导入(5分钟)
教师引导学生回顾之前学过的电阻相关知识,引出导体的电阻概念,并提出本节课的学习目标。
第二步:讲解(15分钟)
1. 导体电阻的定义:导体对电流的阻碍作用,单位是欧姆。
2. 影响导体电阻的因素:材料的种类、长度、横截面积和温度。
3. 计算导体电阻的公式:R = ρ * (L/A),其中R为电阻,ρ为电阻率,L为长度,A为横截面积。
第三步:演示(15分钟)
教师进行电路搭建实验,观察不同导体材料、长度和温度对电阻的影响。
让学生通过实验数据来验证计算导体电阻的公式。
第四步:练习(15分钟)
让学生进行计算练习,通过给定的导体材料、长度、横截面积和电阻率来计算电阻。
并让学生分组讨论解答。
第五步:总结(5分钟)
教师对本节课的内容进行总结,并强调导体电阻的重要性和应用。
作业:练习册中相关习题
扩展活动:让学生在家中寻找不同导体材料的碎片(如金属、木头、塑料等),并用万用表测量它们的电阻,观察不同导体的电阻有何异同。
评估:课堂上的参与和练习的完成情况。
导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2.电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3.电阻定律的表达式R =ρl S是电阻的决定式,公式R =U I是电阻的定义式。
一、实验探究:影响导体电阻的因素 1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔),用刻度尺测出多匝的宽度,然后除以圈数,得到电阻丝的直径,进而计算出电阻丝的横截面积;或用螺旋测微器测出电阻丝的直径,进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直,用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路,测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ,由R =UI计算得到电阻。
2.探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究 项目内容实验目的 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法:在长度、横截面积、材料三个因素,b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理串联的a 、b 、c 、d 电流相同,电压与导体的电阻成正比,测量出它们的电压就可知道电阻比,从而分析出影响导体电阻大小的有关因素①导体电阻与长度的关系:一条导线可看成有相同长度的多段导线串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系:多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起,由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系:由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律 1.内容同种材料的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式R =ρl S。
3.符号意义l 表示导体沿电流方向的长度,S 表示垂直电流方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的导电性能。
4.材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
第六节、导体的电阻
教学目标
一、知识和能力
1、能叙述电阻定律,写出表达式。
2、能叙述电阻率的意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律,了解电阻
率和温度有关。
二、过程和方法
1、通过设计和操作实验,学会应用控制变量法来进行研究的方法。
2、通过分析处理数据,培养学生逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。
3、通过研究各材料的电阻率表格,培养学生收集信息、综合分析获取知识的能力。
三、情感和价值观
1、培养学生热爱科学,激发学生努力探索未知的激情。
2、培养学生团结协作精神。
教学重点电阻定律的得出
教学难点电阻率的概念
课时 1课时
教学过程
情景引入:可以给出投影,两只不同的灯泡亮暗情况不一样。
为什么?
可以得出结论:电阻不一样,那么,电阻的阻值和哪些因素有关,以及具体是什么关系?这就是我们这节课需要探讨的问题。
新课教学:
知识点一:导体的电阻
一、实验探究
1、探究目的:探究导体电阻和哪些因素有关(材料、长度、横截面积),及定性关系式。
2、科学猜想:引导学生由生活中的现象猜想,归纳学生猜想:
3、研究方法:控制变量法(通过与牛二定律研究方法类比、迁移)
4、实验操作:a.学生连接电路 b.教师演示,学生读数并记录表中c.控制变量完成操作
5、分析数据:先定性观察:R 与材料、长度、横截面积有关。
,
(评述:通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程,将学习者始终置于探索者的位置,使学习过程成为“再发现”或“重新发现”的过程。
以此,让学生掌握获取知识的方法,发展思维能力。
)
二、逻辑推理
1、分析导体电阻与它的长度的关系
一条长度为l 、电阻为R 的导体,可以看成是由n 段长度同为1l 、电阻同为1R 的导体串联而成的,这n 段导体的材料、横截面积都相同。
总长度l 与每段长度1l 的关系为
n l l
=1
另一方面,由串联电路的性质可知,1nR R =,即n R R =1,对比两式,可知:1
1l l
R R =即在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。
2、研究导体电阻与它的横截面积的关系
有n 条导体,它们的长度相同、材料相同、横截面积相同。
横截面积同为1S 、电阻同为1R 。
把它们紧紧地束在一起,组成一根横截面积为S 、电阻为R 的导体。
由并联电路的性质可知,n
R R 1
=,即
n R R =1,同时n S S =1,所以S
S R R 1
1=即在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成反比。
三、导体的电阻
1、电阻定律内容:导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体电阻还与构成它的材料有关。
写成式子形式,R∝L/S 写成比例形式, R=KL/S 分析比例常数的意义。
在实验中也发现,即使L、S都相同,若材料不同,则电阻也不同,可见比例常数和材料有关,同时,对同一材料来说,比例常数相同,对不同材料来说,比例常数不同。
它是反映材料本身性质的物理量,我们把它定义为电阻率,并用一个专门的字母ρ表示。
所以,公式可写成:
2、公式:R= ρL/s
分析:当L、S一定时,ρ越大,R越大,即导电性能越差;反之,导电性能越好所以,电阻率是反映导电性能好坏的物理量
3、电阻率ρ
(1)反映了材料导电性能的好坏
提问:对某一材料来说,ρ的数值等于多少?我们可以怎样来测量?
教师总结:由R=ρL/s可得,ρ=RS/L,可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻
(2)大小等于l=1m,S=1m2的导体电阻
(3)单位:Ω·m
锰铜合金:85%铜,3%镍,12%锰。
镍铜合金:54%铜,46%镍。
.
镍铬合金:67.5%镍,15%铬,16%铁,1.5%锰。
学生思考:
(1)金属与合金哪种材料的电阻率大?
(2)制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?
四电阻率与温度的关系
演示实验:将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表调零后连接成图电路,观察用酒精灯加热灯丝前后,欧姆表示数的变化情况。
学生总结:当温度升高时,欧姆表的示数变大,表明金属灯丝的电阻增大,从而可以得出:金属的电阻率随着温度的升高而增大。
教师:介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。
如图所示。
学生思考:锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小,怎样利用它们的这种性质?
解答:利用它们的这种性质,常用来制作标准电阻。
作业P59 2 4
教学感想
107 练习答案:1. A 2. BCD 3. C 4. C 5. A 6. 1/4 7. 4.5*。