高中物理人教大纲版第二册：14.2 电阻定律、电阻率1.docVIP

第二节 电阻定律 电阻率 ●本节教材分析 本节的电阻定律是这一章的基本规律之一，它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系.教材对电阻定律的讲述，从学生的实际出发，在学生初中已有的定性认识的基础上，通过实验，引入电阻率的概念，得出电阻定律.同时，还介绍了电阻率与温度的关系.因此，做好教材安排的实验，是顺利完成这一教学任务的关键. 电阻率是一个反映材料导电性能的物理量.各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大；半导体的电阻率随温度的升高而减小；超导体的电阻率在温度降到转变温度时突然变为零. 根据金属的电阻率随温度变化制成了电阻温度计. ●教学目标 一、知识目标 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. 二、能力目标 1.培养学生通过控制变量，利用实验抽象概括出物理规律的能力. 2.培养学生应用物理知识解决实际问题的能力. 三、德育目标 通过电阻温度计的教学，培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质. ●教学重点 1.电阻定律. 2.利用电阻定律进行有关的分析和计算. ●教学难点 利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点. ●教学方法 实验法、分析法 ●教学用具 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. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 ［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？ ［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. ［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——电阻定律 电阻率 二、新课教学 ［师］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］电阻与导体长度、横截面积的定量关系. （1）按下图连接成电路. （2）研究导体电阻与导体长度的定量关系. ［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定量关系. ［生］从实验知道，电流与导线的长度成反比.根据欧姆定律，在电压相同的条件下，导线中的电流与它的电阻成反比.经过分析推理可知，在导线材料、横截面积相同的条件下，导线的电阻与导线的长度成正比. （3）研究导体电阻与导体横截面积的定量关系. ［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，得出导线电阻与导线横截面积的定量关系. ［生］从实验知道，电流与导线的横截面积成正比.而在电压相同的条件下，电流与电阻成反比，经过分析推理可知，在导线的长度和材料相同的条件下，导线的电阻与横截面积成反比. （4）研究导体的电阻与导体材料的关系. ［师］将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端，重做以上实验. ［生］从实验知道，电流与导体的材料有关.经过分析推理，导线的电阻与导线的材料性质有关. 师生共同活动：概括归纳出电阻定律. （1）电阻定律的内容：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.这就是电阻定律. （2）电阻定律的公式： R=ρ ［师］介绍比例常数ρ. （1）比例常数ρ跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率. （2）电阻率的物理意义：材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1 m、横截面积为1 m2的导体电阻. （3）电阻率的单位：在国际单位制中，R的单位是Ω，l的单位是m，S的单位是m2，所以ρ的单位是Ω·m. ［投影］几种导体材料在20 ℃时的电阻率. 材料 ρ/Ω·m 银 1.6×10－8 铜 1.7×10－8 铝 2.9×10－8 钨 5.3×10－8 铁 1.0×10－7 锰铜合金 4.4×10－7 镍铜合金 5.0×10－7 镍铬合金 1.0×10－6 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. ［师］从上表可知，金属与合金哪种材料的电阻率大？ ［生］从表中可以看出，合金的电阻率大. ［师］制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？ ［生］制