新人教版高中物理选修3-1同步教案 第2章 2-6电阻定律
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6 电阻定律教学设计(一)错误!教学分析电阻定律是新课标物理选修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.教学目标1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。
体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。
2.深化对电阻的认识,了解电阻定律,能用电阻定律来进行有关计算。
3.理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系,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。
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。
教学方法与手段在学生科学猜想的基础上,通过已知的研究方法—-控制变量法的应用,讨论设计实验方案,自主进行实验操作、分析数据、探究规律,过程中教师积极引导和评价.通过电阻率的相关图表分析,锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力.错误!教学媒体“220 V 15 W”“220 V 200 W”灯泡各一只,日光灯丝一条,学生电源,酒精灯,电池组,滑动变阻器(20 Ω),演示电流表,电键,导线,多媒体课件,投影仪。
教学设计(二)整体设计教学目标(一)知识与技能1.理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2.了解电阻率与温度的关系。
(二)过程与方法用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。
教学重点难点重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
难点:利用实验,抽象概括出电阻定律。
教学方法探究、讲授、讨论、练习。
教学手段实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒。
教学过程导入新课教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。
同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。
推进新课1.电阻定律教师:(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点。
(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝);(2)L2、L3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝);(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝,L4为康铜丝)。
演示实验:按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系教师:将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流。
比较通过L 1、L 2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:将与A 、B 连接的导线分别接在L 2、L 3两端,调节变阻器R ,保持导线两端的电压相同,并测出电流。
第二章恒定电流2.6 导体的电阻【教学目标】1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
重点:电阻定律进行有关的分析和计算难点:理解电阻定律和电阻率【自主预习】1、定性研究影响导体电阻的因素移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的有关,同是220的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟有关,电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的有关。
2、定量研究影响导体电阻的因素实验的结论在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成,在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成。
3、电阻定律内容同种材料的导体,其电阻R与成正比,与它的成反比;导体的电阻与构成的材料。
4. 电阻定律关系式 R= 。
式中ρ是,与导体的有关,是表征的一个重要的物理量。
在长度、横截面积一定的条件下,ρ越大,导体的电阻。
ρ叫做这种材料的。
5、电阻率的大小有关因素纯净金属的电阻率,合金的电阻率。
连接电路的导线一般用电阻率较小的或来制作,必要时可在导线上。
各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而,利用此性质可以制作,精密的电阻温度计是用做成的。
有些合金如和,电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作。
【典型例题】一、电阻定律的应用【例1】如图2-6-4所示,一段粗细均匀的导线长1 200 m,在两端点A、B间加上恒定电压时,测得通过导线的电流为0.5 A,若剪去BC段,在A、C两端加同样电压时,通过导线的电流变为0.6 A,则剪去的BC段多长?二、电阻和电阻率的理解【例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做导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B.由R=UI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.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时,温度不为绝对零度三、电阻定律的实验考查【例3】.如图7所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I.则金属膜的电阻为____________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=____________.【课后练习】1.关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率一般随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻2.有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为L1∶L2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为( ) A.2∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.8∶33.如图2-6-5所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2,当端点Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分别接入电路时,RⅠⅡ∶RⅢⅣ是( )A.L1∶L2 B.L2∶L1C.L21∶L22 D.L22∶L214.如图2所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中,并要求滑片P向接线柱c移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是( )A.a和b B.a和cC.b和c D.b和d5.下列说法正确的是( )A.超导体对电流的阻碍作用几乎等于零B.金属电阻率随温度的升高而增大C.用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率不随温度的变化而变化D.半导体材料的电阻率随温度的升高而增大6.一同学将变阻器与一个6 V的电源、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.按图4的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将( )A.变暗 B.变亮C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡7.白炽灯接在220 V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从0 V逐渐增大到220 V,则下列说法正确的是( )A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D.每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的8.图5是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断正确的是( )A .AB 间不接负载时输出电压U AB =U2B .当AB 间接上负载R 时,输出电压UAB <U2C .负载电阻R 越大,U AB 越接近U2D .接上负载后要使U AB =U2,则滑片P 应向下移动9.如图6所示,表示用不同电压加在一段金属导体两端,在温度不变的情况下测得电流的图象,试根据图象分析:若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积,则这段导体的I -U 线这时符合下列哪种情况( )10、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5 Ω,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?11. 10.某电路需要20 A 的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝,他们的规格如表所示,问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中,说明其理由.答案:例1.答案200 m解析设整个导线AB 的电阻为R 1,其中AC 段的电阻为R 2,根据欧姆定律:U =I 1R 1=I 2R 2,则R 2R 1=I 1I 2=0.50.6=56.再由电阻定律,导线的电阻与其长度成正比,所以AC 段导线长:l 2=R 2R 1l 1=56×1 200 m =1 000 m .由此可知,剪去的导线BC 段的长度为:l x =l 1-l 2=200 m.例2. 答案D解析导体的电阻率由材料本身性质决定,并随温度而变化,导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体两端电压及导体中电流大小无关,A 、B 、C 错,电阻率反映材料的导电性能,电阻率常与温度有关,存在超导现象,D 对.例3. 答案U I U πDdIL解析第一问求电阻,可直接应用欧姆定律求得;解第二问必须应用到电阻定律R =ρlS ,怎样确定l 与S 是解题的关键.试想将膜层展开,如右图所示,则膜层等效为一电阻,其长为L ,横截面积为管的周长2π2D×厚度d ,再将电阻的定义式与决定式联立,便可求出ρ. 由欧姆定律可得R=UI由电阻定律R=ρlS可得R=ρd D L∙22π=Dd L πρ 则U I =Dd L πρ,得ρ=U πDd IL . 课后练习:1. 答案BCD解析电阻率越大的材料导电性能越差,A 错;金属的电阻率一般随温度升高而增大,B 对;温度降到临界温度时,导体的电阻消失,导体成为超导体,C 对;标准电阻要求阻值稳定,D 对.2. 答案B3. 答案D解析令电阻板厚为d ,当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时,导体的长为L 2,横截面积为L 1d ,根据电阻定律R ⅠⅡ=ρl S =ρL 2L 1d .同理,R ⅢⅣ=ρL 1L 2d,所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ=L 22∶L 21.4.答案 CD解析 向c 移动,电流减小则电阻增大,可以接b 和c 或b 和d ,本质相同 5. 答案 AB解析 超导现象是在温度接近绝对零度时,电阻率突然减小到接近零的现象,故A 正确,C 中材料只是电阻率变化不明显.而半导体电阻率应随温度升高而减小.6. 答案 B7.答案 AD解析 随着电压U 的增大,由I =UR 知,电流将逐渐变大,A 选项正确.随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大.根据欧姆定律I =UR ,在I —U 图线中,由于R 在增大,斜率K=R1减小.其I —U 图线如右图所示.由图线可知,每增加1 V 的电压引起的电流变化量是减小的.8. 答案 ABC解析 设AB 间电阻为R ,变阻器总电阻为R 0,当把变阻器的滑片放在变阻器中间时,如果A 、B 间未接负载则U AB =R 0/2R 0·U=U 2,故选项A 正确;如果A 、B 间接上负载R ,则U AB =R 并R 总·U,其中R 并=R·R 02R +R 02,R 总=R 02+R 并,故U AB <U2,故选项B 正确;当R 越大,取极限R→∞,则AB 间相当于断路.U AB =U 2,故R 越大,U AB 越接近U 2,选项C 正确;接上负载后,要使U AB =U2,则AB 间的总电阻R PC ·RR PC +R应等于R PD ,故滑片P 应向上移动. 9.答案 D解析 长度不变,增加横截面积,电阻减小. 10. 答案2Ω 10Ω 11. 答案 不能,理由见解析解析 这两段等长的保险丝横截面积之比: S 1∶S 2=1∶4由电阻定律R=ρlS得电阻之比R1∶R2=S2∶S1=4∶1并联接入电路后两端的电压相等,由欧姆定律得通过的电流之比I1∶I2=R2∶R1=1∶4即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍,而额定电流只是第1根的3倍.即当I1=5 A时,I2=20 A(已烧断)当I2=15 A时,I1=154A安全允许的最大电流是15 A+154A=18.75 A<20 A,所以不能这样使用.。
选修3-1第二章2.6电阻定律教案一、教材分析本节课是一节实验探究和理论探究课。
从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。
如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标1、知识目标①知道电阻定律及其表达式;②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法本节课我将采用“导、探”式教学方法。
“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡七、课时安排 1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡,请学生观察。
第六节、电阻定律【教学目的】1、掌握电阻定律的内容和物理意义2、掌握电阻率的概念,知道电阻率和哪些因素相关【教学重点】电阻定律的理解和掌握【教学难点】什么情况下考虑电阻率随温度的变化,什么情况下忽略这种影响【教具】蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器、不同材料、粗细、长度的导线若干。
【教学过程】○、复习&引入计算:已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m−3,现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流,试求导线中自由电子的定向移动速率。
☆学生计算…(答案:8.9×10−5m/s)在我们刚才计算中,我们用到了电流的微观解释I = neSv ,让我们讨论这样几个问题:1、在电压一定的情况下,如果仅将导体的横截面积S增大,电流会怎样变化?U>会变化吗?→v 学生讨论…(教师提示:电场强度....<对柱形导体,看成匀强电场 E = d会变化吗?→n会变化吗?)→结论:I变大。
2、在电压一定的情况下,如果仅将导体的长度l增大,电流会怎样变化?学生讨论…(教师提示:和上面类似)→结论:I变小。
3、在电压一定的情况下,如果仅将导体的温度升高,电流会怎样变化?学生讨论…(教师提示:和上面类似,但要提请学生注意电子热运动速率的变化........——客观上造成阻碍作用加大)→结论:I变小。
同学们,我们刚才讨论的虽然是电流的变化,但根据欧姆定律,它事实上反映另外一个隐含的信息:电阻会随着导体某些因素的改变而改变。
本节的任务,就是要是要具体找出影响导体电阻的因素,并定量的总结出相关规律。
一、电阻定律请同学们根据刚才的理论分析,总结三个因素对电阻的定性影响——☆学生:S增大,R减小;l增大,R增大;T升高,R增大。
过渡:这种关系能不能通过实验来验证呢?我们下面请看——演示实验:教材P153“实验”实验目的、实验原理简介实验器材介绍(变阻器的必要性)电路连接实验步骤分三步走…结论:用打勾(√)的方式照应前面的板书(学生结论)这里虽然照应了两个,还有一个由于条件所限,没有得到验证。
选修3-1第二章2.6电阻定律教案一、教材分析本节课是一节实验探究和理论探究课。
从研究方法上讲,本节内容是体现和渗透物理学研究方法的经典案例。
如何通过两种探究方案进一步培养学生探究能力,使学生逐渐掌握科学的探究方法,对学生今后的发展尤为重要。
二、教学目标1、知识目标①知道电阻定律及其表达式;②了解导体电阻率的概念,知道常见金属导体电阻率的大小的排序;③了解导体的电阻率与温度有关。
2、能力目标①通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系,掌握科学的探究方法,体验科学的探究过程。
②学习实验数据的处理方法,发展思维能力。
3、情感、态度与价值观目标①通过实验探究,培养实事求是、尊重客观规律的态度;②通过小组交流与讨论,培养学生合作与交流的团队精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合成中既坚持原则又尊重他人的品质。
③通过对相关科技问题的讨论学习,增强将物理知识应用于实际的意识,加强对学生的人文教育。
三、教学重点难点重点:探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。
难点:如何设计合理可行的实验方案是本节课的难点。
关键:如何引导学生设计实验方案,如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。
四、学情分析我将首先设置问题情境,引导学生猜想影响电阻的可能因素;然后通过学生自主探究和分组合作交流实验方案;最后师生共同交流归纳结论来突出教学的重点;通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点;通过引导学生复习电阻串并联知识及控制变量法,充分运用学生已有知识分解实验探究的难点。
五、教学方法本节课我将采用“导、探”式教学方法。
“导”:即教师通过设置情境和问题,引导学生提出探究方案,发挥主导作用;“探”:即学生自主探究。
六、课前准备“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标情境一:展示一组简单的串联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境二:展示一组简单的并联电路,请学生思考导体的电阻可能与什么因素有关?情境三:教师提供“220V,100W”和“220V,25W” 的2只白炽灯泡,请学生观察。
6 导体的电阻教学目标(一)知识与技能1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
(二)过程与方法用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。
教学重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
难点利用实验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
教学过程(一)引入新课教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。
同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。
(二)进行新课1、电阻定律教师:(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝)(2)L2、L3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝,L4为康铜丝)演示实验:按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系教师:将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L1、L2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L2、L3电流的不同,得出导线电阻与导体横截面积的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的横截面积成正比,表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。
辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《2.6电阻定律》教案 新人教版选修3-1辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《2.6电阻定律》教案 新人教版选修3-1 辑整理:是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快 业绩教学过程设计教材处理 师生活动1、 探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、 探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、 探究方法:[提问]:我们要想研究电阻与几个因素的定量关系,采用的研究方法是什么?(控制变量法) 4、 实验方案设计:(1)相同材料,S 一定,改变L ,测R ,寻求R 随L 变化规律(2)相同材料,L 一定,改变S ,测R ,寻求R 随S 变化规律(3)不同材料,L 和S 均相同,测R ,判断材料对R 的影响 [提问]:用安培表和伏特表测量电阻的实验方法叫做什么?(伏安法测电阻)请画出实验电路图。
[提问]:电流表为什么外接?(电阻丝阻值很小) [提问]:滑动变阻器的作用?(控制电路中的电流) 5、 实验器材简介:待测电阻丝有镍铬丝两根、铁丝两根,这四根电阻丝长度、横截面积相同,固定在面板上,接线柱在每根电阻丝的两侧.(引导学生思考:要想得到电阻同三个因素之间的定量关系.那么你得首先能测出各个量的数值) [提问]:请大家思考,如何在实验中改变电阻丝的长度?(将两根电阻丝串联)[提问]:请大家思考,如何在实验中改变电阻丝的横截面教学过程设计 教材处理师生活动实验方法:取铁丝和镍铬丝各一根,粗细相同,长度相情况下,两根电阻丝阻值是否相同。
注意多次测量取将数据填入表格。
面积成反比。
辽宁省本溪满族自治县高级中学高中物理《2.6电阻定律》教案 新人教版选修3-1不同,则电阻也不同,可见比例常数和材料有关。
可见,对同一材料来说,比例常数相同.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.2、电阻定律公式: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的理解 (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) 单位:欧姆·米(Ω·m) 附:几种导体材料在20℃时的电阻率 教学过程设计教材处理 师生活动锰铜合金:85%铜,3%镍,12%锰。
第六节、电阻定律
【教学目的】
1、掌握电阻定律的内容和物理意义
2、掌握电阻率的概念,知道电阻率和哪些因素相关
【教学重点】电阻定律的理解和掌握
【教学难点】
什么情况下考虑电阻率随温度的变化,什么情况下忽略这种影响
【教具】
蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器、不同材料、粗细、长度的导线若干。
【教学过程】
○、复习&引入
计算:已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m−3,现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流,试求导线中自由电子的定向移动速率。
☆学生计算…(答案:8.9×10−5m/s)
在我们刚才计算中,我们用到了电流的微观解释I = neSv ,让我们讨论这样几个问题:
1、在电压一定的情况下,如果仅将导体的横截面积S增大,电流会怎样变化?
U>会变化吗?→v 学生讨论…(教师提示:电场强度
....<对柱形导体,看成匀强电场 E = d
会变化吗?→n会变化吗?)→结论:I变大。
2、在电压一定的情况下,如果仅将导体的长度l增大,电流会怎样变化?
学生讨论…(教师提示:和上面类似)→结论:I变小。
3、在电压一定的情况下,如果仅将导体的温度升高,电流会怎样变化?
学生讨论…(教师提示:和上面类似,但要提请学生注意电子热运动速率的变化
........——客观上造成阻碍作用加大)→结论:I变小。
同学们,我们刚才讨论的虽然是电流的变化,但根据欧姆定律,它事实上反映另外一个隐含的信息:电阻会随着导体某些因素的改变而改变。
本节的任务,就是要是要具体找出影响导体电阻的因素,并定量的总结出相关规律。
一、电阻定律
请同学们根据刚才的理论分析,总结三个因素对电阻的定性影响——
☆学生:S增大,R减小;l增大,R增大;T升高,R增大。
过渡:这种关系能不能通过实验来验证呢?我们下面请看——
演示实验:教材P153“实验”
实验目的、实验原理简介
实验器材介绍(变阻器的必要性)
电路连接
实验步骤分三步走…
结论:用打勾(√)的方式照应前面的板书(学生结论)
这里虽然照应了两个,还有一个由于条件所限,没有得到验证。
而且,一个新的因素冒了出来——材料。
究竟,决定电阻变化的因素有哪些、定量的规律又是怎样的呢?
电阻定律:导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比。
l
R = ρ
S
二、电阻率
由于在S 、l相同的情况下,ρ大,R就大,导电性就差,反之,则越好。
所以ρ是一
个能反映导体导电性能好坏的物理量。
研究表明,电阻率又和两个因素相关(这就象写一篇文章的插叙一样),它们是——
1、材料。
具体情况请见教材P154表格☆学生看表…
从表格我们可以看出哪些信息?(导电性谁好谁差;标题有20℃的限制)
2、温度
研究表明,一般的导体,在温度升高时,ρ增大。
(但对与非金属导体,也会出现反常情况)
至此,我们先前从理论的角度得出影响电阻的几个因素就一一做了介绍。
三、小结
本节知识较单纯,电阻定律只是在初中的基础上给出了一个定量的关系。
但是,本节还是有一个新的要点,那就是,我们发现导体的电阻还会和温度相关。
这一点在实际中是有意义的,比如,物理学家们根据这个特性制成了热敏电阻,大家只要去了解一下电饭煲的工作原理,就会感受到热敏电阻的使用价值了。
此外,电阻随温度的变化在接下来的第四节(超导及其应用)中还会有深刻的发挥。
不过话又说回来,当我们考虑到电阻随温度的变化时,我们的很多电学问题的讨论是很麻烦的,因此,在更加广泛的场合,我们忽略了这种效应。
甚至在中学阶段,如果不是题目明确考察电阻随温度的变化规律,我们都不考虑这一点。
这也是我们应该记住的一个常规。
作为电阻定律的巩固,我们最后完成这样一个练习——
★证明串(并)联电路总电阻和分电阻的关系,这里假定各个分电阻都是相同的。
四、巩固新课:
1、复习课本内容
2、完成P57问题与练习:2、4
3、作业纸
教后记:
对于电阻定律的探究初中已进行,理解公式没有问题,但在导线长度横截面积特别是半径发生变化时会出计算上的错误,或者空间想象力不够。