2015-2016学年人教版选修3-1导体的电阻学案

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1、6.导体的电阻三维目标知识与技能1.掌握电阻定律的内容和物理意义，能利用电阻定律进行有关的分析和计算；2.掌握电阻率的概念，知道电阻率和哪些因素相关。过程与方法用控制变量法，探究导体电阻的决定因素，培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。情感、态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐。教学重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。教学难点1.利用实验，抽象概括出电阻定律是木节课教学的难点；2.什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。教学方法探究、讲授、讨论、练习。教具实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线

2、、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒。［新课导入］已知金属铜在单位体积中的自由屯子数为8.5X1028m-3,现在横截面积为1.0mm2的铜导线屮通过1.2A的电流，试求导线中自由电子的定向移动速率。（答案：8.9X10_5m/s）在我们刚才计算屮，我们用到了电流的微观解释l=neSv,让我们讨论这样几个问题:I.在电压一定的情况下，如果仅将导体的横截而积s增大，电流会怎样变化？（教师提示：电场强度（对柱形导体，看成匀强电场）会变化吗？Tiz••••a会变化吗？T门会变化吗？T结论：/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？（

3、提示：和上面类似）T结论：/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？（提示：和上面类似，但要提请学生注意屯子热运动速率的变化——客观上造成阻碍作用加大）T结论：/变小。总结：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。同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？导休电阻的大小决定于导休的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导休,长度越长，横截面积越小，电阻越大。同学们在初中己经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系，这节

4、课让我们用实验定量地研究这个问题，找出影响导体屯阻的因素，并定量的总结出相关规律。［新课教学］一、探究影响导体电阻的因素我们己经知道，导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定,那么，它到底rti哪些因素决定呢？移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同是220V的灯泡，灯丝越粗用起來越亮，说明导休的电阻跟横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导休的电阻跟它的材料有关。实验时可以在铁丝、康铜丝、电炉丝（牒钮合金丝）等不同金属丝中选择几种，测量它们的横截面积、长度、电阻，从中找出关系。关于这些物理量的测量方法，建议如下。MFcmIIu

5、iikhi汕h山汕iiiiiiiiniiiiimanmi取一段新的紧密绕制的电炉丝，如右图那样用刻度尺测出它的宽度,除以圈数，便是电炉丝的直径，于是可以算出电炉丝的横截而积S。测量铜丝的横截而积时，可以使用类似的方法，也可以用游标卡尺或螺旋测微器测量。把电炉丝拉直，或者用一根已经被拉直的同一规格的电炉丝，用刻度尺量出它的2度/。可以用右图的电路电量电炉丝的电阻乩闭合开关后，测量电炉丝两端的电压、通过电炉丝的电流，然后根据欧姆定律算出电炉丝的电阻。改变滑动变阻器的滑片位置，能获得多组数据，以各组电阻数据的平均值为电阻乩通过测量得到所需数据后，怎样得出结论？以下方法可供参考。探究方

6、案一：实验探究我们可以通过实验在长度、横截而积、材料三个因素屮，保持两个因素不变，比较第三个因素的影响，然后研究另外两个因素的影响。【实验】探究导体电阻与其影响因素的定量关系如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。在t度、横截而积、材料三个因素方而，b、C、〃跟Q相比，分别只

7、口」七］X有一个因素不同；b与Q长度不同，c与a横截面积不同；d图屮四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此,用电压表分别测量a、b、c、〃两端的电压，就能知道它们的电阻之比。比较a、b的电阻Z比与它们的长度Z比；比较a、c的电阻Z比与它们的长横截面积Z比；比较a、d的电阻是否相

8、等。这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因索与屯阻的关系。改变滑动变阻器的滑片位置，可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。这个实验得到的是电阻与导线氏度、横截面积的比例关系，实验中不必测量电阻大小的数值。结论：导体的电阻与导体的长度成止比。导体的电阻与导体的横截面积成反比。导体的屯阻与导体材料的性质有关。探究方案二：理论与实验相结合探究除了上述探究思路外，我们还可以用刚刚学过的知识，通过逻辑推理来探究导体的电阻与导体长度、横截而积的关系，然后通过实验来探究导体电阻与材料的关系。1.分析