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1、2.6 电阻定律 电阻率教学目标：(1)理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算；(2)了解电阻率与温度的关系；(3)根据电阻定律分析滑动变阻器的工作原理。导入新课：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导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。这是导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系，这节课用实验定量地研究这个问题。一、影响导体电阻的因素：介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点：L1、L2为横截面积相同、材料相同，而长度不同的合金导线(镍铬丝)；L2、L3为长度相同，材料相同，但横截面积不同
2、的合金导线(镍铬丝)；L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝，L4为康铜丝)。演示：按下图连接成电路。(1)研究导体电阻与导体长度的关系将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流。比较通过L1、L2电流的不同，得出导线电阻与导线长度的关系。从实验知道，电流与导线的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比。结论：导体的电阻与导体的长度成正比。(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流。比较通过L2、L3电流的不同，得出导线电阻
3、与导体横截面积的关系。从实验知道，电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。结论：导体的电阻与导体的横截面积成反比。(3)研究导体的电阻与导体材料的关系将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端，重做以上实验。从实验知道，电流与导体的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。结论：导体的电阻与导体材料的性质有关。二、电阻定律 电阻率1、电阻定律内容表述：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，这就是电阻定律。公式：R(决定式)适用条件：电阻定律适用于粗细均匀的金属导体，也适用于浓度均匀的电解液。2、电阻率比例常数跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的
4、物理量，称为材料的电阻率。物理意义电阻率是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。横截面积和长度都相同的不同材料的导体，值越大，电阻越大。当L1m，S1m2时，的数值等于R的值。可见，材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m、横截面积为1m2的导体的电阻。单位及使用条件在国际单位制中，的单位是欧姆米，简称欧米，符号是m。适用条件：粗细均匀的导线或浓度均匀的电解液。电阻率与温度有关演示：将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表调零后连接成下图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况。现象：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从而可以得出结论：金属的
5、电阻率随着温度的升高而增大。利用这一特性可制成电阻温度计。电阻温度计的主要构造、工作原理电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化制成的。常用的电阻温度计是用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道温度。几种材料在200C时电阻率的比较：a纯金属的电阻率很小，输电电缆、导线常用铜或铝来制成。b合金的电阻率较大，制造线绕电阻时电阻、电阻器常用合金制成。c金属材料的电阻率随温度的升高而增加，常用的电阻温度计就是利用金属的这种特性制成。d某些材料合金电阻率的电阻率几乎不随温度而变，利用这种特性，常用来制成标准电阻。同种材料的电阻率随温度的变化规律： 0（1t）t升高，则电阻率
6、增大：电阻湿度计t 降低，则电阻率减小：超导现象【注意】电阻和电阻率有区别，电阻是反映对电流阻碍作用的大小电阻率是反映导电性能的好坏，电阻率是影响电阻的一个因素半导体(1) 物体导电性能的分类 电阻率约在108m10-6m之间的称为导体 电阻率约在108m1018m之间的称为绝缘体 电阻率约在105m106m之间的称为半导体1半导体：导电性能介于导体和半导体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小的材料称为半导体 2特性：改变半导体的温度、受光照射、在半导体中掺入微量杂质等，都会使半导体的导电性能发生显著的变化，这些性能是导体和绝缘体没有的应用：热敏电阻、光敏电阻、晶体管等3半
7、导体的应用应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件，制作集成电路半导体制造技术的发展为推进微电子技术的应用开辟了广阔的前景（三）超导体1超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体2转变温度 ：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度3超导材料的应用前景十分诱人：超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等4超导应用的障碍：低温的获得和高温超导材料的获得5我国对超导的研究工作走在世界的前列(1) 高温超导(2) 超导应用一实
8、验探究1制定方案讲解课本P56的实验电路图，研究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系。VVVVabcdR设问：本实验中，是否要测量导体长度和横截面积？实验结果：材料、横截面积一定下，R与成正比。材料、长度一定下，R与S成反比。不同材料，同长度、横截面积的导体，电阻不同，电阻R与材料有关。二理论探究换个角度，我们也可以从理论角度探究电阻R与导体长度、横截面积S间关系。N段长度（）、横截面积、材料均相同的导体（每段电阻为R）紧紧串接起来，组成一个新导体，则新导体的电阻为多少？新导体长度为多少？你可得到什么结论？ N段长度、材料、横截面积（S）均相同的导体（每段电阻为R）紧紧束在一起，组成一个新导体
9、，则新导体的电阻为多少？新导体的横截面积为多少？你可得到什么结论？ 1情境引入，自主学习（师）用半导体温度计测量学生的耳根温度。引出问题：为什么我能很快测出该同学的体温？（生）。（师）要知道答案，就需要我们来共同学习本节课内容，了解和导体电阻相关的量及相应的测量方法，下面先请大家阅读课本前5段，准备回答投影上的问题。（pp）问题：确定材料导体的电阻与哪些因素有关？如何测量？（生）学生活动：测量电阻，体会电阻与电压、电流的大小无关，与本身有关。（师）它们之间有怎样的具体数值关系呢？引导学生猜测，R可能与L成正比，与S成反比，我们可通过实验来探究，本节课我们的主要目标就是用实验探索得出电阻定律，这
10、种方法也是我们研究自然、社会的常用方法。（师）如何探究？（生）控制变量法。2实验探究，得出规律学生活动一：（物理是实验科学，实验可以推翻理论，但是理论不能推翻实验，强调实验的重要性）认真阅读p58探究方案一的实验部分，体会实验原理，并结好电路，通过电压表的读数，比较a与b、a与c、a与d的电阻之比，从而得出长度、横截面积、材料这三者与电阻的关系。（提示：调节滑动变阻器，测量三组数据）学生按组讨论，总结结论，汇报结果：。教师积极评价。3理论探究，推理论证学生活动二：理论探究（引导学生学习方案二“理论探究加实验探究”。交代理论探究也是一种重要的科学研究方法。不要谈到探究就是实验）。学生结论：电阻与
11、导体的长度成正比。导体的电阻与横截面积成反比。教师评价，师生共同得出：电阻定律根据以上结果归纳总结出电阻定律：在温度相等时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。数学表达：，写成等式：。（师）是比例常数，最有可能与什么因素有关（猜测）？（生）材料。学生活动：测定相同长度和横截面积，但不同材料的电阻丝的电阻值不同。教师评价：猜测合理，即是反映了材料特性的物理量，叫电阻率。电阻率物理意义：反映了材料导电性能好坏的物理量，数值上等于用该材料制成长度1m，横截面积1m2的导体的电阻。单位：在国际单位制中单位为欧米，即。（师）阅读p60：思考与讨论。（生）回答。（师）指导学生阅读书本中表格：
12、“几种材料在20时的电阻率”，并回答以下问题：各种导线一般用什么材料制成？为什么？发热元件（如电炉丝等）用什么材料制成？为什么？（生）回答。（师）评价与强调：纯金属的电阻率较小，合金较大；金属的电阻率与温度有关。金属导体的电阻率随温度升高而增大（师）演示：现象：加热电阻丝，小灯泡变暗，电阻丝冷却后小灯泡又变亮。结论：金属的电阻率随温度的升高而增大。对一般金属，温度每升高1，电阻率大约增加04%。应用：金属温度计（一般由铂制成）标准电阻（康铜、锰铜等合金制成）4及时归纳，总结提高a知识总结：电阻定律：电阻率：物理意义：表示材料导电性能好坏的物理量数值：等于单位长度、单位横截面积导体的阻值单位：金属导体的电阻率随温度升高而增大 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）
