高中物理第二冊(cè)電阻定律、電阻率

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第二節(jié)電阻定律電阻率●本節(jié)教材分析本節(jié)的電阻定律是這一章的基本規(guī)律之一,它反映了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及電阻率的定量關(guān)系。教材對(duì)電阻定律的講述，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，在學(xué)生初中已有的定性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，引入電阻率的概念，得出電阻定律。同時(shí),還介紹了電阻率與溫度的關(guān)系。因此，做好教材安排的實(shí)驗(yàn),是順利完成這一教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵。電阻率是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量。各種材料的電阻率都隨溫度而變化。金屬的電阻率隨溫度的升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小;超導(dǎo)體的電阻率在溫度降到轉(zhuǎn)變溫度時(shí)突然變?yōu)榱?根據(jù)金屬的電阻率隨溫度變化制成了電阻溫度計(jì)。●教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1。理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。2.了解電阻率與溫度的關(guān)系.二、能力目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)控制變量，利用實(shí)驗(yàn)抽象概括出物理規(guī)律的能力.2。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三、德育目標(biāo)通過(guò)電阻溫度計(jì)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的思維品質(zhì).●教學(xué)重點(diǎn)1。電阻定律。2。利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算.●教學(xué)難點(diǎn)利用實(shí)驗(yàn),抽象概括出電阻定律是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn).●教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、分析法●教學(xué)用具實(shí)物投影儀、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、電鍵、導(dǎo)線若干、實(shí)驗(yàn)所需合金導(dǎo)線、日光燈燈絲、歐姆表、酒精燈?！裾n時(shí)安排1課時(shí)●教學(xué)過(guò)程一、引入新課［師］同學(xué)們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)，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？［生]導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料。同種材料制成的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，電阻越大.［師］同學(xué)們?cè)诔踔幸呀?jīng)知道了導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度、橫截面積的定性關(guān)系,這節(jié)課讓我們用實(shí)驗(yàn)定量地研究這個(gè)問(wèn)題——電阻定律電阻率二、新課教學(xué)[師］介紹固定在膠木板上的四根合金導(dǎo)線L1、L2、L3、L4的特點(diǎn)。（1）L1、L2為橫截面積相同、材料相同而長(zhǎng)度不同的合金導(dǎo)線（鎳鉻絲）（2）L2、L3為長(zhǎng)度相同、材料相同但橫截面積不同的合金導(dǎo)線（鎳鉻絲）（3）L3、L4為長(zhǎng)度相同、橫截面積相同但材料不同的合金導(dǎo)線(L3為鎳鉻絲，L4為康銅絲）［演示]電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積的定量關(guān)系.（1）按下圖連接成電路.（2）研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的定量關(guān)系。［師］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(cè)出電流.比較通過(guò)L1、L2電流的不同，得出導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度的定量關(guān)系.［生］從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比.根據(jù)歐姆定律，在電壓相同的條件下，導(dǎo)線中的電流與它的電阻成反比.經(jīng)過(guò)分析推理可知,在導(dǎo)線材料、橫截面積相同的條件下，導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比。（3)研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的定量關(guān)系.［師］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(cè)出電流。比較通過(guò)L2、L3電流的不同，得出導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線橫截面積的定量關(guān)系。[生］從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)線的橫截面積成正比.而在電壓相同的條件下，電流與電阻成反比，經(jīng)過(guò)分析推理可知，在導(dǎo)線的長(zhǎng)度和材料相同的條件下,導(dǎo)線的電阻與橫截面積成反比。（4）研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系。［師］將與A、B連接的導(dǎo)線分別接在L3、L4兩端，重做以上實(shí)驗(yàn)。［生］從實(shí)驗(yàn)知道，電流與導(dǎo)體的材料有關(guān)。經(jīng)過(guò)分析推理，導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的材料性質(zhì)有關(guān)。師生共同活動(dòng)：概括歸納出電阻定律.（1)電阻定律的內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比,跟它的橫截面積S成反比。這就是電阻定律.（2)電阻定律的公式：R=ρ［師]介紹比例常數(shù)ρ.（1）比例常數(shù)ρ跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱(chēng)為材料的電阻率。(2）電阻率的物理意義：材料的電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長(zhǎng)為1m、橫截面積為1m2（3）電阻率的單位：在國(guó)際單位制中，R的單位是Ω,l的單位是m，S的單位是m2，所以ρ的單位是Ω·m。［投影］幾種導(dǎo)體材料在20℃材料ρ/Ω·m銀1.6×10－8銅1.7×10－8鋁2。9×10－8鎢5.3×10－8鐵1.0×10－7錳銅合金4.4×10－7鎳銅合金5。0×10－7鎳鉻合金1.0×10－6錳銅合金：85％銅，3％鎳，12％錳.鎳銅合金：54%銅，46%鎳.鎳鉻合金：67。5％鎳，15％鉻，16%鐵，1.5％錳.［師]從上表可知，金屬與合金哪種材料的電阻率大?［生］從表中可以看出,合金的電阻率大。［師］制造輸電電纜和線繞電阻時(shí)，怎樣選擇材料的電阻率？［生］制造輸電電纜時(shí)應(yīng)選用電阻率小的鋁或銅來(lái)做。制造線繞電阻時(shí)應(yīng)選擇電阻率大的合金來(lái)制作.［師］各種材料的電阻率都隨溫度而變化.金屬的電阻率跟溫度有什么關(guān)系呢?［演示］研究金屬的電阻率跟溫度的關(guān)系。將日光燈燈絲(額定功率為8W）與演示用歐姆表調(diào)零后連接成上圖電路，觀察用酒精燈加熱燈絲前后，歐姆表示數(shù)的變化情況，說(shuō)明了什么道理？［生］當(dāng)溫度升高時(shí)，歐姆表的示數(shù)變大,表明金屬的電阻隨溫度的升高而增大，或金屬的電阻率隨溫度的升高而增大.［師］介紹電阻溫度計(jì)的主要構(gòu)造、工作原理.（1）工作原理：電阻溫度計(jì)是利用金屬的電阻隨溫度變化制成的。（2)主要構(gòu)造：指示儀表、連接導(dǎo)線、熱電阻（鉑）.請(qǐng)同學(xué)們思考：錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小，怎樣利用它們的這種性質(zhì)？［生］利用它們的這種性質(zhì)，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。［師]有些材料的電阻率隨溫度的升高而減小,下節(jié)課學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容.三、小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題:1。電阻定律R=ρ.2.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:金屬的電阻率隨溫度的升高而增大;半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減??；而某些合金的電阻率隨溫度變化極小.四、作業(yè)1.練習(xí)二（1）、（2）、（3)、（4）2。查閱資料，了解滑動(dòng)變阻器的兩種連接方法:分壓式接法和限流式接法.3。預(yù)習(xí)“測(cè)定金屬的電阻率”分組實(shí)驗(yàn)。五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.一只“220V、100W”的燈泡工作時(shí)電阻為484Ω,拿一只同樣的燈泡來(lái)測(cè)量它不工作時(shí)的電阻,下列說(shuō)法中正確的是A.小于484Ω B.大于484ΩC.等于484Ω D.無(wú)法確定2。一段粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，橫截面的直徑是d，電阻是R，把它拉制成直徑為的均勻細(xì)絲后,它的電阻變?yōu)锳。10000R B。R/10000C。100R D。R/1003。一個(gè)標(biāo)有“220V、60W"的白熾燈泡，加上的電壓U由0逐漸增大到220V,在此過(guò)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(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是4。在示波器的示波管中，當(dāng)電子槍射出的電流達(dá)到5.6μA時(shí)，每秒鐘從電子槍發(fā)射的電子數(shù)目有多少？電流的方向如何？5?，F(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成左下圖所示兩種形式，則兩種接法的電阻之比Ra∶Rb=_______6。在相距40km的A、B兩地架兩條輸電線,電阻共為800Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時(shí)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)？如右上圖所示。參考答案:1.A2.A3.ACD4。3.5×1013個(gè)，電流方向與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反。5.1∶4解析：將半球形導(dǎo)體可再等分成兩塊球形材料,假設(shè)每球形材料相當(dāng)于用同種材料制成的長(zhǎng)為球半徑r、截面積為S的電阻R，則圖（a)中的連接方式相當(dāng)于長(zhǎng)為r,面積為2S的等效電阻，故Ra=ρ；圖（b）中的連接方式相當(dāng)于長(zhǎng)為2r，面積為S的等效電阻,故Rb=ρ=2RRa∶Rb=1∶46.解析：設(shè)發(fā)生短路處距離A處有xm，據(jù)題意知，