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2019-2020年高中物理 2.2 電阻定律教案 教科版選修3-1 【教學目的】 1、理解導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，比例系數與導體的材料有關。 2、理解金屬導體的電阻由自由電子與金屬離子碰撞而產生，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大。 【教學重點】 理解電阻定律 【教學難點】 電阻率的概念 【教學媒體】 干電池組，電鍵，電流表，電壓表，滑動變阻器，電阻絲若干條，導線若干 【教學安排】 【新課導入】 直接導入新課——我們已經知道電阻的大小不是由電壓和電流決定的。而是由電阻本身決定的。那么到底是電阻的哪些因素影響電阻的大小呢？又是什么樣的函數關系呢？這一節(jié)我們就一起來探究這個問題。 【新課內容】 1. 實驗探究 （1） 猜想：學生提出可能的影響因素如：溫度/材料/長短/粗細等等（要求給出猜想的感受或理論依據，并對其函數關系做定性判斷） （2） 設計實驗： 提出問題1：實驗中有很多的物理量，應采用什么方法？應怎么選擇待測電阻絲？ ——用控制變量法；所以要選擇幾根電阻絲，其中A、B、C是同種材料，橫截面積依次為1: 2:4。每根電阻絲可選擇接入電路的長度。D是另一種材料的電阻絲，還可以用酒精燈加熱以改變溫度。 提出問題2：需要測量哪些物理量？ ——由于長度、粗細都可以用倍數的關系，所以主要要測量讀數的就是電阻值了。 提出問題3：要如何測定導體的電阻？（請同學設計電路） ——可用萬用表的歐姆檔，但這樣的測量太粗略。所以最好使用歐姆定律，利用電壓和電流間接測量電阻值。電路如右圖。 提出問題4：實驗中如何減小讀數時的偶然誤差？ ——偶然誤差可通過多次測量減小，即應用滑動變阻器調節(jié)電壓和電流，求其比值的平均值。 （3） 實驗操作：按電路，依次將 A、B、C、D三段電阻絲分別接入電路中，利用 R=U/I測出三段電阻絲電阻，并加以比較。教師演示，學生讀數并記錄表中，控制變量完成操作。 （4） 數據分析：先定性觀察：R與材料、長度、橫截面積有關。后根據數據表格推理得出電阻與橫截面積成反比；與電阻長度成正比；與電阻材料有關。，其中K代表了材料對電阻的影響。我們用電阻率來表示它，符號換成。即。電阻率，即當導體有1m2截面積，長1m時的電阻值在數值上等于電阻率。 電阻率的單位為 歐姆米（）閱讀書P52/表格，感受一些材料的電阻率，知道導體和絕緣體在電阻率上的差別。 強調：ρ的大小由導體材料決定。這個公式也非決定式，因為電阻率是由材料決定的。同時，ρ的大小與溫度有關，一般ρ隨溫度升高而增大。 演示實驗：把單獨一根電阻絲接入前圖所示電路中，測出電阻來，用酒精燈加熱。再看電壓表、電流表讀數，可以計算出電阻，從而判斷電阻增大了。 閱讀書P52/內容，知道金屬導體的電阻率通常隨溫度升高而增大，在小溫度變化范圍內呈線形關系。而絕緣體和半導體的電阻率則隨溫度升高而呈非線性的減小。，知道導體和絕緣體在電阻率上的差別。某些合金如錳銅和康銅的電阻率則幾乎不隨溫度改變。不同材料的電阻率隨溫度的變化情況不同，根據這一特性，我們可以物盡其用。常用的電阻溫度計是用金屬鉑做成的，錳銅和康銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常常用來制作標準電阻。當溫度降低到一定溫度附近時，某些材料的電阻率會突然減小到零。超導體有很奇妙的特性，如磁場無法滲透到它內部。演示課件：超導現象以及磁懸浮。 （5） 得出結論并板書：電阻定律：在溫度一定的條件下。導體電阻跟它長度成正比，跟它的橫截面積成反比。 電阻定律的鞏固訓練： 例：書P53/例題——了解一定形狀的導體電阻還與其接入電路的方式有關。 例：手冊P54/例1 3、身邊的電阻： 電阻有固定電阻和可調電阻（電位器）。其中可調電阻如電位器、滑動變阻器主要是通過改變電阻接入電路的長度來調節(jié)阻值的大小的。閱讀書P54/信息窗——學會辨別色環(huán)電阻。 【課后作業(yè)】 書P54/3、5，教材全練P36-37 【課后反思】