第六节、电阻定律
【教学目的】
1、掌握电阻定律的内容和物理意义
2、掌握电阻率的概念，知道电阻率和哪些因素相关
【教学重点】 电阻定律的理解和掌握
【教学难点】
什么情况下考虑电阻率随温度的变化，什么情况下忽略这种影响
【教具】
蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器、不同材料、粗细、长度的导线若干。
【教学过程】
○、复习＆引入
计算：已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m?3，现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流，试求导线中自由电子的定向移动速率。
☆学生计算…（答案：8.9×10?5m/s）
在我们刚才计算中，我们用到了电流的微观解释I = neSv ，让我们讨论这样几个问题：
1、在电压一定的情况下，如果仅将导体的横截面积S增大，电流会怎样变化？
学生讨论…（教师提示：电场强度<对柱形导体，看成匀强电场E = >会变化吗？→v会变化吗？→n会变化吗？）→结论：I变大。
2、在电压一定的情况下，如果仅将导体的长度l增大，电流会怎样变化？
学生讨论…（教师提示：和上面类似）→结论：I变小。
3、在电压一定的情况下，如果仅将导体的温度升高，电流会怎样变化？
学生讨论…（教师提示：和上面类似，但要提请学生注意电子热运动速率的变化——客观上造成阻碍作用加大）→结论：I变小。
同学们，我们刚才讨论的虽然是电流的变化，但根据欧姆定律，它事实上反映另外一个隐含的信息：电阻会随着导体某些因素的改变而改变。本节的任务，就是要是要具体找出影响导体电阻的因素，并定量的总结出相关规律。
一、电阻定律
请同学们根据刚才的理论分析，总结三个因素对电阻的定性影响——
☆学生：S增大，R减小；l增大，R增大；T升高，R增大。
过渡：这种关系能不能通过实验来验证呢？我们下面请看——
演示实验：教材P153“实验”
实验目的、实验原理简介
实验器材介绍（变阻器的必要性）
电路连接
实验步骤分三步走…
结论：用打勾（√）的方式照应前面的板书（学生结论）
这里虽然照应了两个，还有一个由于条件所限，没有得到验证。而且，一个新的因素冒了出来——材料。究竟，决定电阻变化的因素有哪些、定量的规律又是怎样的呢？
电阻定律：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。
R = ρ
二、电阻率
由于在S 、l相同的情况下，ρ大，R就大，导电性就差，反之，则越好。所以ρ是一个能反映导体导电性能好坏的物理量。研究表明，电阻率又和两个因素相关（这就象写一篇文章的插叙一样），它们是——
1、材料。
具体情况请见教材P154表格 ☆学生看表…
从表格我们可以看出哪些信息？（导电性谁好谁差；标题有20℃的限制）
2、温度
研究表明，一般的导体，在温度升高时，ρ增大。（但对与非金属导体，也会出现反常情况）
至此，我们先前从理论的角度得出影响电阻的几个因素就一一做了介绍。
三、小结
本节知识较单纯，电阻定律只是在初中的基础上给出了一个定量的关系。但是，本节还是有一个新的要点，那就是，我们发现导体的电阻还会和温度相关。这一点在实际中是有意义的，比如，物理学家们根据这个特性制成了热敏电阻，大家只要去了解一下电饭煲的工作原理，就会感受到热敏电阻的使用价值了。此外，电阻随温度的变化在接下来的第四节（超导及其应用）中还会有深刻的发挥。
不过话又说回来，当我们考虑到电阻随温度的变化时，我们的很多电学问题的讨论是很麻烦的，因此，在更加广泛的场合，我们忽略了这种效应。甚至在中学阶段，如果不是题目明确考察电阻随温度的变化规律，我们都不考虑这一点。这也是我们应该记住的一个常规。
作为电阻定律的巩固，我们最后完成这样一个练习——
★证明串（并）联电路总电阻和分电阻的关系，这里假定各个分电阻都是相同的。
四、巩固新课：
1、复习课本内容
2、完成P57问题与练习：2、4
3、作业纸
教后记：
对于电阻定律的探究初中已进行，理解公式没有问题，但在导线长度横截面积特别是半径发生变化时会出计算上的错误，或者空间想象力不够。
课件18张PPT。电 阻 定 律 请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处 ?回顾初中知识:
影响电阻大小的因素有哪些?猜测:
这些因素怎么影响电阻大小的？如何验证？实验验证实验方法：控制变量法 实验方案：
同种材料，S一定，改变L，测R
同种材料，L一定，改变S，测R
不同材料，L一定，S一定，测R 测电阻R方法: 伏安法实验电路图:实验示意图实验电路图演示结论:
同种材料,S一定,电阻R与L成正比
R ∝L
同种材料,L一定,电阻与S成反比
理论探究和验证电阻串联电阻并联R∝L 电阻定律1.内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.2.表达式: ?是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。4、金属的电阻率随温度的升高而增大电阻率3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大1、反映材料导电性能的物理量2、单位：欧姆·米 Ω·m 读课本P60表演示 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小， 利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。电阻温度计abhR2R1电流方向材料相同厚度相同上表面是正方形两个导体 这两个导体的电阻有什么样的关系？hρR1 = R2 CCTV - 《每周质量报告》 消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求……上述讲话中体现了那些物理原理？电阻定律1.内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正
比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构
成它的材料有关.2.表达式:（4）金属的电阻率随温度的升高而增大3.电阻率：（3）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大（1）反映材料导电性能的物理量（2）单位：欧姆·米 Ω·m 思考题1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么?
不对
电阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与L和S有关
思考题2、一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484?，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？
不一样
100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以484?是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小，所以小于484?。
课堂训练1、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？
8 Ω 5倍课堂训练2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻
(1)Ra、Rb是否相等？
(2)如果不等，Ra、Rb谁大？
Ra、Rb比值是多少？
（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; Ra < Rb
（2）若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联, Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
