3.2 电阻 教案 (2)

3.2电阻
教案
【教学目标】
1、理解导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，比例系数与导体的材料有关。
2、理解金属导体的电阻由自由电子与金属离子碰撞而产生，金属材料的电阻率随温度的升高而增大。
【教学重点】
理解电阻定律
【教学难点】
电阻率的概念
【教学媒体】
干电池组，电键，电流表，电压表，滑动变阻器，电阻丝若干条，导线若干
【教学安排】
【新课导入】
直接导入新课——我们已经知道电阻的大小不是由电压和电流决定的。而是由电阻本身决定的。那么到底是电阻的哪些因素影响电阻的大小呢？又是什么样的函数关系呢？这一节我们就一起来探究这个问题。
【新课内容】
回顾:
前面讨论了电流，尤其是持续电流的形成，要求导体两端有电势差，即电压。电流与电压究竟有什么关系？
——对给定导体而言，导体中电流与导体两端电压成正比，即I∝U（I=KU）；对不同导体而言，这个比值K不同。这个比值越大，电流越容易通过，因此比值的倒数反映了导体对电流的阻碍作用，我们用电阻值R=1/K来描述这一阻碍作用，所以有，这就是初中学习过的欧姆定律。表述为：导体中电流跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。大量实验表明，欧姆定律适用于纯电阻电路（金属、电解液等）。电压单位用伏特（V），电流单位用安培（A），电阻单位用欧姆，符号Ω，且1Ω=1V/A
我们还常用单位KΩ和MΩ：
1kΩ=1000Ω，1MΩ=106Ω。
电阻是导体的特性，所以欧姆定律只是计算式，定义式，却不是决定式。电阻的大小不是由电阻两端的电压和通过的电流决定的。而是由导体自身的因素决定的，是与导体的哪些因素有关呢？
1.探究影响导线电阻的因素
猜想：学生提出可能的影响因素如：温度/材料/长短/粗细等等（要求给出猜想的感受或理论依据，并对其函数关系做定性判断）
设计实验：
提出问题1：实验中有很多的物理量，应采用什么方法？应怎么选择待测电阻丝？
——用控制变量法；所以要选择几根电阻丝，其中A、B、C是同种材料，横截面积依次为1:
2:4。每根电阻丝可选择接入电路的长度。D是另一种材料的电阻丝，还可以用酒精灯加热以改变温度。
提出问题2：需要测量哪些物理量？
——由于长度、粗细都可以用倍数的关系，所以主要要测量读数的就是电阻值了。
提出问题3：要如何测定导体的电阻？（请同学设计电路）
——可用万用表的欧姆档，但这样的测量太粗略。所以最好使用欧姆定律，利用电压和电流间接测量电阻值。电路如右图。
提出问题4：实验中如何减小读数时的偶然误差？
——偶然误差可通过多次测量减小，即应用滑动变阻器调节电压和电流，求其比值的平均值。
实验操作：按电路，依次将
A、B、C、D三段电阻丝分别接入电路中，利用
R=U/I测出三段电阻丝电阻，并加以比较。教师演示，学生读数并记录表中，控制变量完成操作。
数据分析：先定性观察：R与材料、长度、横截面积有关。后根据数据表格推理得出电阻与横截面积成反比；与电阻长度成正比；与电阻材料有关。，其中K代表了材料对电阻的影响。我们用电阻率来表示它，符号换成。即。电阻率，即当导体有1m2截面积，长1m时的电阻值在数值上等于电阻率。
电阻率的单位为
欧姆·米（）阅读书P55/表格，感受一些材料的电阻率，知道导体和绝缘体在电阻率上的差别。
强调：ρ的大小由导体材料决定。这个公式也非决定式，因为电阻率是由材料决定的。同时，ρ的大小与温度有关，一般ρ随温度升高而增大。
演示实验：把单独一根电阻丝接入前图所示电路中，测出电阻来，用酒精灯加热。再看电压表、电流表读数，可以计算出电阻，从而判断电阻增大了。
阅读书内容，知道金属导体的电阻率通常随温度升高而增大，在小温度变化范围内呈线形关系。而绝缘体和半导体的电阻率则随温度升高而呈非线性的减小。，知道导体和绝缘体在电阻率上的差别。某些合金如锰铜和康铜的电阻率则几乎不随温度改变。不同材料的电阻率随温度的变化情况不同，根据这一特性，我们可以物尽其用。常用的电阻温度计是用金属铂做成的，锰铜和康铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，常常用来制作标准电阻。当温度降低到一定温度附近时，某些材料的电阻率会突然减小到零。超导体有很奇妙的特性，如磁场无法渗透到它内部。演示课件：超导现象以及磁悬浮。
得出结论并板书：电阻定律：在温度一定的条件下。导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比。
电阻定律的巩固训练：
例：了解一定形状的导体电阻还与其接入电路的方式有关。
2、身边的电阻：
电阻有固定电阻和可调电阻（电位器）。其中可调电阻如电位器、滑动变阻器主要是通过改变电阻接入电路的长度来调节阻值的大小的。
【课后作业】
【课后反思】