影响导体电阻大小的因素
(一)、教学目标:
知识与能力目标:
1、能通过实验探究得出影响导体电阻大小的因素,及其定性的关系。
2、通过阅读表格了解不同材料的电阻特性。
3、了解金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
4、了解电阻大小的改变在生活中的应用。
过程与方法:
1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
2、知道在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。
3、能根据实验思想设计需要的实验方案。
情感态度与价值观:
1、积极参加学习活动。
2、感受知识建立,品尝成功喜悦,燃起学习兴趣,激发思维热情。
(二)、重点、难点分析:
重点:从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系
难点:根据实验思想设计需要的实验方案
(三)、课程资源的准备与开发:
实验与课件
(四)、教学预设:
【复习引入】导体和绝缘体的区别是什么?--导电能力的差异
这说明什么?--说明各种材料的导电能力是不同的。
--影响电阻大小的因素之一:材料
【猜测】影响电阻大小的因素还有哪些?--生答:导线的粗细、长度、温度等。
一、研究导体的电阻与长度的关系
控制导体的材料和粗细相同,用镍铬合金导线EF和GH做实验,将实验测出的电流表示数填入表1内.
表1:研究导体的电阻跟长度的关系
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
--导体的材料、粗细(横截面积)都相同时,导体越长,电阻越大。
二、研究导体的电阻与粗细的关系
控制导体的材料和长度不变,用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表2内.
表2:研究导体的电阻跟横截面积的关系
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
--导体的材料、长度都相同时,导体的越细(横截面积越小),电阻越大。
导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,
行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.
三、研究导体电阻与材料的关系
在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变,研究当导体的长度发生变化时,导体电阻的变化情况。
在学生设计的基础上加以归纳,用图2所示的装置做演示实验.(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线EF,将电流表示数填入表3内.
表3:研究导体的电阻跟材料的关系
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?--导体的电阻跟导体的材料有关。
【提问】导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验(图3).
【演示实验】灯泡的灯丝按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化。
【提问】从电流表示数的变化,得到什么结论?
--导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导
体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大。
【小结】导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.
为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.
【提问】从查表,你知道哪些材料的导电性能好?
--银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.)
【小结】本节课你学到了什么?(学生发言,教师归纳。)
【练习题】
1、为什么说电阻是导体本身的一种性质?
2、将一根金属导线对折后并成一条,它的电阻将变__(选填“大”、“小”),原因是导线的______不变,_____ 变大,______变小所致.
3、将一根金属导线均匀拉长后,它的电阻将变__(选填“大”、“小”).原因是导线的_________不变,______变大,______ 变小所致.
4、同种材料制成的甲、乙、丙三根电阻线,已知甲比乙长,但横截面积相等,丙比乙粗,但长度相等,则甲、乙、丙三根电阻线的电阻大小是 [ ]
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.乙最小
5、现有甲、乙、丙、丁四根导线.甲:长为1m,横截面积为1mm2的镍铬合金线;乙:长为1m,横截面积为0.5mm2的镍铬合金线;丙:长为0.5m,横截面积为1mm2的镍铬合金线;丁:长为1m,横截面积为0.5mm2的锰铜线.为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用其中的两根导线是 [ ]
A.甲和丙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.以上三种选择都可以