《高中物理 第2章 恒定电流 第6节 导体的电阻（第1课时）导体电阻的影响因素的探究课件 新人教版选修31》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第2章 恒定电流 第6节 导体的电阻（第1课时）导体电阻的影响因素的探究课件 新人教版选修31（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第6 6节导体的电阻节导体的电阻第第1 1课时导体电阻的影响因素的探究课时导体电阻的影响因素的探究( (教师参考教师参考) )一、教学目标一、教学目标知识与技能知识与技能1.1.了解影响导体电阻的因素了解影响导体电阻的因素2.2.知道探究导体电阻与有关因素的方法知道探究导体电阻与有关因素的方法3.3.掌握导体电阻与有关因素的关系掌握导体电阻与有关因素的关系4.4.理解电阻率的意义并了解电阻率与材料、温度等因素有关理解电阻率的意义并了解电阻率与材料、温度等因素有关过程与方法过程与方法1.1.让学生体验科学探究的过程让学生体验科学探究的过程: :问题问题- -猜想猜想- -探究探究- -结论结论
2、2.2.会用控制变量法研究电阻会用控制变量法研究电阻R R与导体长度与导体长度l l、横截面积、横截面积S S以及材料的关系以及材料的关系情感态度与价值观情感态度与价值观通过探究和演示实验通过探究和演示实验, ,培养学生科学思维的能力和合作交流的能力培养学生科学思维的能力和合作交流的能力, ,激发激发求知欲望求知欲望, ,增强学习兴趣增强学习兴趣, ,体会物理学研究的科学性和严谨性以及科学实体会物理学研究的科学性和严谨性以及科学实践的重要性践的重要性二、教学重点难点二、教学重点难点教学重点教学重点实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系教
3、学难点教学难点对电阻率的理解对电阻率的理解三、重难点突破方略三、重难点突破方略导体电阻的影响因素的探究方案制定过程的突破方略导体电阻的影响因素的探究方案制定过程的突破方略【设问设问引入引入】 同学们在初中学过同学们在初中学过, ,电阻是导体本身的一种性质电阻是导体本身的一种性质, ,导体电导体电阻的大小决定于哪些因素阻的大小决定于哪些因素 ? ?其定性关系是什么其定性关系是什么? ?学生学生: :导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料. .同种材料制同种材料制成的导体成的导体, ,长度越长长度越长, , 横截面积越小横截面积越小, ,电阻越
4、大电阻越大. .教师教师: :同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系定性关系, ,这节课我们用实验定量地研究这个问题这节课我们用实验定量地研究这个问题. .【问题问题】 这里涉及一个物理量与多个物理量之间的定量关系这里涉及一个物理量与多个物理量之间的定量关系, ,每一次实每一次实验中只能研究两个物理量之间的定量关系验中只能研究两个物理量之间的定量关系, ,我们要采用什么方法来处理我们要采用什么方法来处理这种问题呢这种问题呢? ?学生学生: :控制变量法控制变量法. .【多媒体展示多媒体展示】 投影实验原理如图所示
5、投影实验原理如图所示, ,展示已连接好的电路展示已连接好的电路. .介绍固定在胶木板上的四根合金导线介绍固定在胶木板上的四根合金导线L L1 1,L,L2 2,L,L3 3,L,L4 4的特点的特点:L:L1 1,L,L2 2为横截为横截面积相同、材料相同面积相同、材料相同( (镍铬丝镍铬丝) )而长度不同的合金导线而长度不同的合金导线;L;L2 2,L,L3 3为长度相为长度相同同, ,材料相同材料相同( (镍铬丝镍铬丝) )但横截面积不同的合金导线但横截面积不同的合金导线;L;L3 3,L,L4 4为长度相同、为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线横截面积相同但材料不同的合金导线(L
6、(L3 3为镍铬丝为镍铬丝,L,L4 4为铜丝为铜丝 ).).【思考与讨论思考与讨论1 1】 请同学们用请同学们用“控制变量法控制变量法”制定探究步骤制定探究步骤. .先让学生先让学生展示自己制定如何探究的方案展示自己制定如何探究的方案, ,再请学生评价哪个方案优越再请学生评价哪个方案优越. .通过比较学通过比较学生设计的方案生设计的方案, ,让学生充分发表见解让学生充分发表见解. .学生学生: :(1)(1)在导体材料、横截面积相同的情况下在导体材料、横截面积相同的情况下, ,研究导体电阻与导体长研究导体电阻与导体长度的关系度的关系;(2);(2)在导体材料、长度相同的情况下在导体材料、长度
7、相同的情况下, ,研究导体电阻与导体横研究导体电阻与导体横截面积的关系截面积的关系;(3);(3)在导体横截面积、长度相同的情况下在导体横截面积、长度相同的情况下, ,研究导体的电研究导体的电阻与导体材料的关系阻与导体材料的关系. .【思考与讨论思考与讨论2 2】 实验中收集实验数据非常重要实验中收集实验数据非常重要, ,请同学们设计表格来请同学们设计表格来记录实验数据记录实验数据. .先让学生展示自己设计的表格先让学生展示自己设计的表格, ,再请学生评价哪个表格直再请学生评价哪个表格直观观, ,有利于记录实验数据有利于记录实验数据. .学生学生:(1):(1)研究导体电阻与导体长度的关系研究
8、导体电阻与导体长度的关系: :长度长度(mm)(mm)电压电压(V)(V)电流电流(A)(A)电阻电阻()()L L1 1L L2 2(2)(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系研究导体电阻与导体横截面积的关系: :直径直径(mm)(mm)横截横截面积面积(m(m2 2) )电压电压(V)(V)电流电流(A)(A)电阻电阻()()第第1 1次次第第2 2次次第第3 3次次平均平均值值L L2 2L L3 3(3)(3)研究导体的电阻与导体材料的关系研究导体的电阻与导体材料的关系: :材料材料电压电压(V)(V)电流电流(A)(A)电阻电阻()()L L3 3( (镍铬丝镍铬丝) )L L4 4
9、( (铜丝铜丝) )自主学习自主学习课堂探究课堂探究达标测评达标测评自主学习自主学习 课前预习课前预习感悟新知感悟新知( (教师参考教师参考) )情境链接一情境链接一在在9090年代年代, ,中国科学院等离子体物理研究所成功地建成我国第一个超导托中国科学院等离子体物理研究所成功地建成我国第一个超导托卡马克卡马克HTHT- -7 7实验装置实验装置, ,使我国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡使我国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家马克装置的国家, ,从此我国的核聚变研究处于世界前沿从此我国的核聚变研究处于世界前沿. .许多金属和合金许多金属和合金在低温下失去电阻成为超导体
10、在低温下失去电阻成为超导体, ,它们常温下有电阻吗它们常温下有电阻吗? ?信息信息导体的电阻不仅决定于导体的长度、横截面积和材料导体的电阻不仅决定于导体的长度、横截面积和材料, ,还与导体的温度还与导体的温度有关有关. .情境链接二情境链接二家中的白炽灯灯丝断了家中的白炽灯灯丝断了, ,恰好又没有新的可换恰好又没有新的可换, ,轻轻摇晃灯泡轻轻摇晃灯泡, ,把断了的灯把断了的灯丝搭接起来丝搭接起来, ,还能继续使用还能继续使用. .这种断丝再搭接的灯泡重新连入电路中会发这种断丝再搭接的灯泡重新连入电路中会发现它比原来更亮了现它比原来更亮了, ,这是怎么回事呢这是怎么回事呢? ?教材梳理教材梳理
11、一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素阅读教材第阅读教材第56565858页页“影响导体电阻的因素影响导体电阻的因素”部分部分, ,知道是哪几个量影知道是哪几个量影响导体电阻响导体电阻, ,初步了解探究影响导体电阻的因素的实验过程初步了解探究影响导体电阻的因素的实验过程. .1.1.与导体电阻有关因素的确定方法与导体电阻有关因素的确定方法(1)(1)电阻丝横截面积的测量电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上( (例如铅笔例如铅笔),),用刻度尺测出它的用刻度尺测出它的宽度宽度, ,除以圈数除以圈数, ,得到电阻丝的直径得到电阻丝的直径, ,进
12、而计算出电阻丝的横截面积进而计算出电阻丝的横截面积. .(2)(2)电阻丝长度的测量电阻丝长度的测量把电阻丝拉直把电阻丝拉直, ,用用 量出它接入电路的有效长度量出它接入电路的有效长度. .刻度尺刻度尺2.2.实验探究实验探究项目项目内容内容实验目的实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验电路实验方法实验方法控制变量法控制变量法: :在长度、横截面积、材料三个因素中在长度、横截面积、材料三个因素中,b,c,d,b,c,d与与a a分别有分别有 因素不同因素不同实验原理实验原理串联的串联的a,b,c,da,b,c,d电流电流 , ,电压
13、与导体的电阻成电压与导体的电阻成 , ,测量出它们的电压就可知道电阻之比测量出它们的电压就可知道电阻之比, ,从而分析出影响导从而分析出影响导体电阻大小的有关因素体电阻大小的有关因素一个一个相等相等正比正比3.3.逻辑推理探究逻辑推理探究(1)(1)导体电阻与长度的关系导体电阻与长度的关系在导体的材料、横截面积都相同的条件下在导体的材料、横截面积都相同的条件下, ,由串联电路的性质可分析出导体的由串联电路的性质可分析出导体的电阻与长度成电阻与长度成 . .(2)(2)导体电阻与横截面积的关系导体电阻与横截面积的关系在长度、材料相同的条件下在长度、材料相同的条件下, ,导体的电阻与横截面积成导体
14、的电阻与横截面积成 . .(3)(3)导体电阻与材料的关系导体电阻与材料的关系长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同. .想一想想一想 教材第教材第5656页图页图2.62.6- -2 2中为什么要用电流表外接法中为什么要用电流表外接法? ?滑动变阻器为什么滑动变阻器为什么要采用分压式连接要采用分压式连接? ?答案答案: :金属丝电阻较小金属丝电阻较小, ,用电流表外接法减小了测电阻的实验误差用电流表外接法减小了测电阻的实验误差. .采用分压式采用分压式连接滑动变阻器连接滑动变阻器, ,可以使金属丝的电压、电流从零开始变化可以使金属丝的电压、电流从
15、零开始变化. .正比正比反比反比二、导体的电阻二、导体的电阻阅读教材第阅读教材第58585959页页“导体的电阻导体的电阻”部分部分, ,知道电阻的决定式及电阻率知道电阻的决定式及电阻率的概念的概念. .1.1.内容内容: :同种材料的导体同种材料的导体, ,其电阻其电阻R R与它的长度与它的长度l l成成 , ,与它的横截面积与它的横截面积S S成成 ; ;导体电阻还与构成它的材料导体电阻还与构成它的材料 . .3.3.符号意义符号意义:l:l表示导体沿表示导体沿 的长度的长度,S,S表示垂直于电流方向的横截面表示垂直于电流方向的横截面积积,是电阻率是电阻率, ,表征材料的表征材料的 . .
16、4.4.材料特性应用材料特性应用(1)(1)连接电路的导线一般用连接电路的导线一般用 的铝或铜来制作的铝或铜来制作. .(2)(2)金属的电阻率随温度的升高而金属的电阻率随温度的升高而 , ,可用来制作可用来制作 , ,精密的精密的电阻温度计是用电阻温度计是用 做的做的. .(3)(3)有些合金的电阻率几乎不受温度的影响有些合金的电阻率几乎不受温度的影响, ,常用来制作常用来制作 电阻电阻. .正比正比反比反比有关有关电流方向电流方向导电性能导电性能电阻率小电阻率小增大增大电阻温度计电阻温度计铂铂标准标准议一议议一议 教材第教材第5858页页“思考与讨论思考与讨论”的图的图2.6-42.6-4
17、中两个导体的电阻有什么关中两个导体的电阻有什么关系系? ?自主检测自主检测AD AD 2.(2.(多选多选) )下列关于电阻率的叙述下列关于电阻率的叙述, ,不正确的是不正确的是( ( ) )A.A.金属导体的电阻率随温度的升高而增大金属导体的电阻率随温度的升高而增大B.B.常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C.C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D.D.导体的电阻越大导体的电阻越大, ,电阻率也越大电阻率也越大CD CD 解析解析: :由温度对材料的电阻率的影响可知由温度对材料的电阻率的
18、影响可知, ,选项选项A A正确正确; ;常用的导线是常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的用电阻率较小的铝、铜材料做成的, ,选项选项B B正确正确; ;材料的电阻率取决材料的电阻率取决于导体的材料和温度于导体的材料和温度, ,与其他因素无关与其他因素无关, ,选项选项C,DC,D错误错误. .3.(20163.(2016西安一中期中西安一中期中) )有长度相同有长度相同, ,质量相同质量相同, ,材料不同的金属导线材料不同的金属导线A,BA,B各一各一根根. .已知已知A A的密度比的密度比B B的大的大,A,A的电阻率比的电阻率比B B的小的小. .则则A,BA,B两根导线的电阻为两
19、根导线的电阻为( ( ) )A.RA.RA ARRB B B.RB.RA ARbc.abc.电流沿以下方向流过该金属电阻电流沿以下方向流过该金属电阻, ,其中电阻阻值最小的是其中电阻阻值最小的是( ( ) )A A BC BC 3.(3.(多选多选) )一根阻值为一根阻值为R R的均匀电阻丝的均匀电阻丝, ,在下列哪些情况中其阻值仍为在下列哪些情况中其阻值仍为R(R(设温设温度不变度不变)()( ) )A.A.当长度不变当长度不变, ,横截面积增大一倍时横截面积增大一倍时B.B.当横截面积不变当横截面积不变, ,长度增加一倍时长度增加一倍时C.C.当长度和横截面积都缩小为原来的一半时当长度和横截面积都缩小为原来的一半时D.D.当长度和横截面积都扩大一倍时当长度和横截面积都扩大一倍时CD CD C C ( (教师参考教师参考) )课堂小结课堂小结
