《导体的电阻》教案

导体的电阻长丰县朱巷中学：徐金永一、教学目标1．知识和能力（1）知道导体的电阻与长度、横截面积、材料、温度这几个因素有关。（2）能叙述电阻定律，写出表达式。（3）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。2．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。3．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。二、教学重难点1．电阻定律的得出过程及内容2．电阻率三、教学过程（一）复习引入提问：通过欧姆定律的学习电阻的定义是怎样的？导体的电阻反映的是导体对电流的阻碍作用，大小等于导体两端的电压和通过导体的电流的比值。追问：导体的电阻与电压和电流有关么？导体的电阻由导体本身决定，与电压电流无关。引言：导体的电阻究竟和哪些因素有关，以及具体是什么关系？这就是我们这节课需要探讨的问题。（二）新课教学：1．实验探究猜想：引导学生由生活中的现象猜想，归纳学生猜想：导体的电阻可能与材料、长度、横截面积有关实验目的：探究导体电阻材料、长度、横截面积的关系。实验方法：控制变量法实验原理：串联电路电流特点和欧姆定律实验电路：（略）分析数据：定性观察：R与材料、长度、横截面积有关。实验结论：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。2．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R1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1lnl；另一方面，由串联电路的性质可知，1RnR，即1RnR,对比两式，可知：11RlRl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S1、电阻同为R1。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，1RRn，即1RnR，同时1SnS，所以11RSRS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。3．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=ρL/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（2）公式：LRS分析：当L、S一定时，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思考与讨论：（图见教材）R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?（3）电阻率——反映了材料导电性能的好坏提问：对某一材料来说，的数值等于多少？我们可以怎样来测量？教师总结：由LRS可得，RSL，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。单位：m导体的电阻率与温度有关，当温度升高时，金属的电阻率随着温度的升高而增大，某些合金的电阻率几乎不随温度变化而变化，而某些导体的电阻率随温度增大而减小，我们称之为半导体，也有某些材料当温度降低到一定温度值时，其电阻率变为零，我们称之为超导体。教师展示几种常见材料的电阻率：ρ(Ω·m)0℃20℃100℃银1．48×10－81．6×10－82．07×10－8铜1．43×10－81．7×10－82．07×10－8铝2．67×10－82．9×10－83．80×10－8钨4．85×10－85．3×10－87．10×10－8铁0．89×10－71．0×10－71．44×10－7锰铜合金4．4×10－74．4×10－74．4×10－7镍铜合金5．0×10－75．0×10－75．0×10－7课堂小结：