高中物理選修1教案3：6導(dǎo)體的電阻教學(xué)設(shè)計

1、人教版高中物理選修 3-16導(dǎo)體的電阻三維目標(biāo)(一)知識與技能(1)進(jìn)一步深化對電阻的認(rèn)識。(2)理解和掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度有關(guān)。(3)通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?；通過理論探究，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。(4)通過探究過程，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、發(fā)展思維的能力。(二)過程與方法通過從猜想一研究方法一實驗操作等一系列探究過程，使學(xué)生經(jīng)歷探究過程， 了解科學(xué)研究的一般程序，體驗 通過控制變量和對比、分析解決三個變量之間關(guān)系和數(shù)據(jù)處理等的 科學(xué)研究方法(三)情感、態(tài)度與價值觀(1)通過實驗，領(lǐng)悟?qū)嵤虑笫堑睦砟?，并在探究活動中培養(yǎng)合作精神。(2)通過動手合作調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動

2、性，培養(yǎng)他們的探究意識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，體會研究的樂趣。教學(xué)重點電阻定律及利用電阻定律分析、解決有關(guān)的實際問題。教學(xué)難點利用實驗，抽象概括出電阻定律是本節(jié)課教學(xué)的難點。教學(xué)建議在本節(jié)課中，我們知道導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，怎樣研究一個物理量與多個物理量之間的關(guān)系呢？研究的方法是采用控制變量法，這一點應(yīng)該讓學(xué)生深刻體會。在通過實驗得到定律之后，還要強(qiáng)調(diào)，電阻率是表征導(dǎo)體本身材料性質(zhì)的物理量，但并不是不變的，它和溫度有關(guān)。建議本節(jié)教學(xué)中要突出實驗，強(qiáng)調(diào)方法，采用實驗法和講授法相結(jié)合的教學(xué)方法， 讓學(xué)生參與從提出問題、 分析問題到解決問題的全過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力

3、。新課導(dǎo)入導(dǎo)入一引入新課人教版高中物理選修3-1教師：同學(xué)們在初中學(xué)過， 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體電阻的大小決定于哪些因素？其定性關(guān)系是什么？學(xué)生：導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料。同種材料制成的導(dǎo)體，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。教師：同學(xué)們在初中已經(jīng)知道了導(dǎo)體的電阻與材料、長度、橫截面積的定性關(guān)系，這節(jié)課讓我們用實驗定量地研究這個問題。 導(dǎo)入二復(fù)習(xí)提問：1、導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)？2、我們有沒有聽說過半導(dǎo)體和超導(dǎo)體？你們知道它們有什么重要用途嗎？導(dǎo)入新課：在初中我們已學(xué)過導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的材料性質(zhì)、長度、橫截面積有關(guān)，侄是底是個什么關(guān)系呢？先通過實驗來研究這個問題

4、。新課教學(xué):教學(xué)過程:1、與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素介紹固定在膠木板上的四根合金導(dǎo)線Li、L2、L3、L4的特點：Li、L2為橫截面積相同、材料相同，而長度不同的合金導(dǎo)線（饃銘絲）；L2、L3為長度相同，材料相同，但橫截面積不同的合金導(dǎo)線（饃銘絲）；L3、L4為長度相同、橫截面積相同但材料不同的合金導(dǎo)線（L3為饃銘絲，L4為康銅絲）。演示：按下圖連接成電路。（1）研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系將與A、B連接的導(dǎo)線分別接在 L1、L2兩端，調(diào)節(jié)變阻器R, 保持導(dǎo)線兩端的電壓相同，并測出電流。比較通過L1、L2電流的不同，得出導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線長度的關(guān) 系。從實驗知道，電流與導(dǎo)線的長度成反比，表明導(dǎo)線的電阻與

5、 導(dǎo)線的長度成正比。結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比。人教版高中物理選修3-1(2)研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系將與A、B連接的導(dǎo)線分別接在 L2、L3兩端，調(diào)節(jié)變阻器 R,保持導(dǎo)線兩端的電壓相同， 并測出電流。比較通過L2、L3電流的不同，得出導(dǎo)線電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系。從實驗知道，電流與導(dǎo)線的橫截面積成正比， 表明導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的橫截面積成反比。結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比。(3)研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系將與A、B連接的導(dǎo)線分別接在 L3、L4兩端，重做以上實驗。從實驗知道，電流與導(dǎo)體的材料有關(guān)，表明導(dǎo)線的電阻與材料的性質(zhì)有關(guān)。結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的性質(zhì)有關(guān)

6、。2、電阻定律 電阻率(1)電阻定律(師生共同活動，小結(jié)實驗Z論，得出電阻定律)內(nèi)容導(dǎo)體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積 S成反比，這就是電阻定律。公式R= (S(決定式)適用條件電阻定律適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，也適用于濃度均勻的電解液。(2)電阻率比例常數(shù)p跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。物理意義電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。橫截面積和長度都相同的不同材料的導(dǎo)體，p值越大，電阻越大。當(dāng) L=1m, S=1m2時，p的數(shù)值等于R的值?？梢?，材料的電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長為1m、橫截面積為1m2的導(dǎo)體的電阻。單位在國

7、際單位制中，p的單位是歐姆米，簡稱歐米，符號是 Q - m人教版高中物理選修3-1幾種導(dǎo)體材料在 20 C時的電阻率材料p/ Q - m材 料p/ Q - m銀1.6 X 10鐵1.0 x 170銅1.7 X 10鎰銅合金4.4 X 170鋁2.9 X10饃銅合金-75.0 X 10鴇5.3 X10銀銘合金1.0 x 160鎰銅合金：85%銅，3%饃,12%鎰。饃銅合金：54%銅，46%饃。饃銘合金：67.5%饃，15%需，16%鐵，1.5%鎰。鞏固練習(xí)a.金屬與合金哪種材料的電阻率大？合金的電阻率大。b.制造輸電電纜和線繞電阻時，怎樣選擇材料的電阻率？制造輸電電纜時應(yīng)選用電阻率小的鋁或銅來做

8、；制造線繞電阻時應(yīng)選用電阻率大的合金來制作。電阻率與溫度有關(guān)演示：將日光燈燈絲（額定功率為8 W）與演示用歐姆表調(diào)零后連接成下圖電路，觀察用 酒精燈加熱燈絲前后，歐姆表示數(shù)的變化情況。現(xiàn)象：當(dāng)溫度升高時，歐姆表的示數(shù)變大，表明金屬燈絲的電阻增大，從而可以得出，金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。結(jié)論：金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。（介紹電阻溫度計的主要構(gòu)造、工作原理）電阻溫度計就是利用金屬的電阻隨溫度變化制成的。常用的電阻溫度計是用金屬鉗做的，已知鉗絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉗絲的電阻就可以知道溫度。鎰銅合金和饃銅合金的電阻率隨溫度變化極小。鎰銅合金和饃銅合金的電阻率隨溫度變化極小，利用

9、它們的這種性質(zhì)， 常用來制作標(biāo)準(zhǔn)人教版高中物理選修3-1電阻。金屬材料的電阻率隨著溫度的升高而增大，但是有些材料的電阻率隨著溫度的升高而減小，哪些材料具有這種性質(zhì)呢？下節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)有關(guān)的知識。鞏固練習(xí)關(guān)于電阻率，以下說法中正確的是 （A ）A.純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，絕緣體的電阻率最大B .純金屬的電阻率隨著溫度的升高而減小C.超導(dǎo)體的電阻率為零，所以在任何溫度下對電流都沒有阻礙作用D.電阻率的大小只隨溫度的變化而變化，而與材料本身無關(guān)一段均勻?qū)Ь€對折兩次后并聯(lián)在一起，測得其電阻為0.5 0,導(dǎo)線原來的電阻多大?若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長為三倍，另一半不變，其電阻是原來的多少

10、倍？解析一段導(dǎo)線對折兩次后，變成四段相同的導(dǎo)線，并聯(lián)后的總電阻為 0.5 Q設(shè)每段導(dǎo)R線的電阻為 R,則會=0.5Q R= 2Q,所以導(dǎo)線原來的電阻為 4R=8QO若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長為原來的3倍，則這一半的電阻變?yōu)?4QXgt36Q,另一半的電阻為4Q,所以拉長后的總電阻為 40Q,是原來的5倍。(BCD )a和b接入電路時,b和d接入電路時,b和c接入電路時,a和d接入電路時,下列關(guān)于電阻率的說法中正確的是P向右移動，電阻增大P向右移動，電阻減小P向右移動，電阻減小P向右移動，電阻增大（B ）右圖所示為滑動變阻器原理的示意圖，下列說法中正確的是A.電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān)B.

11、電阻率是表示材料導(dǎo)電性能的物理量，與溫度有關(guān)C.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大D.金屬電阻率在任何溫度下都不可能為零一只“220 V 100 W的燈泡工作日電阻為 484Q,拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時的電阻，下列說法中正確的是（A ）B.大于484 QD.無法確定A.小于484 QC.等于484 a人教版高中物理選修3-1一個標(biāo)有“220 V 60 W的白熾燈泡，加上的電壓 U由0逐漸增大到220 V,在此過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示，在圖中所給的四個圖線中，肯定不符合實際的是（ACD ）AB如圖所示，在相距 40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Q,如果在A、B間的某

12、處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10V,電流表的示數(shù)為 40mA,求發(fā)生短路處距A處有多遠(yuǎn)?解析設(shè)發(fā)生短路處距離 A處有x米，據(jù)題意知，A、B兩地間的距離L=40 km,電壓 表的示數(shù) U = 10 V,電流表的示數(shù) I = 40 mA = 40X 10 3a , R總= 800。 TOC o 1-5 h z 根據(jù)歐姆定律I = U可得：A端到短路處的兩根輸電線的電阻RxRRx=Up=250Q根據(jù)電阻定律可知：Rx=冷S2LA、B兩地輸電線的電阻為 R總，R&= pTTS由礴得Rx x&=解得 x= 12.5 km。小 結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：人教版高中物理選修3-1

13、1、通過實驗定量地研究了與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素。2、總結(jié)得出了電阻定律，掌握了電阻定律的內(nèi)容和公式：R=上。3、電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，材料的電阻率隨溫度的變化而改變；作 業(yè)P154練習(xí)二找一些材料，動手繞一個滑動變阻器。板書設(shè)計導(dǎo)體的電阻1、與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素(1)研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比。(2)研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比。(3)研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的性質(zhì)有關(guān)。2、電阻定律 電阻率(1)電阻定律內(nèi)容導(dǎo)體的電阻R跟它的長度L成正比，跟它的橫截面積 S成反比，這就是電阻定律。公式-LR= PS適用條件電阻定律適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，也適用于濃度均勻的電解液。(2)電阻率物理意義電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。材料的電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長為1m、橫截面積為1m2的導(dǎo)體的電阻。單位在國際單位制中，p的單位是歐姆米，簡稱歐米，符號是 Q 四人教版高中物理選修3-1電阻率與溫度有關(guān)金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。鎰銅合金和饃銅合金的電阻率隨溫度變化極小。教學(xué)說明1、電阻定律和歐姆定律都是從實驗中總結(jié)得出的規(guī)律，兩個定律是從不同角度研究電阻這 一物理量的。電阻定律是研究導(dǎo)體材料、長度、橫截面積等自身條件與電阻的關(guān)系；歐姆