导体的电阻学历案

导体的电阻学历案

李亮

宁波市北仑区泰河中学     315830

【学习主题】

导体的电阻。人教版高中物理必修三第十一章第二节

【学习目标】

1、体会物理概念及规律的建立过程，理解电阻的定义。

2、通过实验探究，了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，体会物理学中控制变量的研究方法。

3、引导学生观察实验现象，对数据进行分析思考，了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查找资料、交流讨论，初步了解超导现象及其应用。

4、设计实验探究影响导体电阻的因素，同时学习电流表的内外接、滑动变阻器分压及限流接法对电路的影响。

5、能由伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别，体会电阻率在科技、生活中的应用。

【评价任务】

1、理解电阻的定义和物理概念建立过程：通过了解电阻的定义和物理概念建立过程，学生能够更好地理解电路中的各种现象和规律。

2、了解金属导体电阻与材料、长度和横截面积的定量关系：这个目标通过实验探究的方式让学生亲自体验并理解电阻与导体材料、长度和横截面积之间的关系，这种实践性的学习方式能够加深学生对概念的理解，并培养他们的实验设计和数据分析能力。

【学习重难点】

电阻的定义及电阻的决定因素。

【知识回顾】

1、测量电阻的基本方法是__________，原理式为__________。

2、电阻是__________。影响导体电阻的因素有导体的__________、__________、__________、__________。

3、电阻的国际单位是__________（简称__________，符号为__________），常用单位有__________（__________）和__________（__________），换算关系是1kΩ＝__________Ω，1MΩ＝__________Ω

4、欧姆定律的内容是____________________________________________________________。其数学表达式是__________。欧姆定律适用于____________________，__________、__________、______不适用。

5、电流的定义式是__________，微观表达式（决定式）是__________。

6、电阻定律__________的导体，其电阻R与它的长度l成__________，与它的横截面积S成__________；导体电阻还与____________________有关。即__________。其中，比例系数ρ叫做这种材料的__________，不同种材料的导体ρ__________。

7、金属的电阻率随温度升高而__________。有些合金（锰铜合金和镍铜合金），电阻率____________________。

8、当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这称为__________现象。

9、ρ<10–6Ω·m的物体叫做__________。ρ>10–5Ω·m的物体叫做__________。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做__________。

【自主预习】

1、分压电路可以提供从__________开始连续变化的电压，包括__________、__________两部分。

2、U-I图像的斜率反映了____________________。I-U图像的斜率反映了____________________。__________被称为导体的伏安特性曲线。

3、线性元件是指____________________的导体，其伏安特性曲线是一条通过__________的__________。

非线性元件是指____________________的导体和器件，其电流和电压__________，伏安特性曲线__________直线。

【课堂探究】

第一部分 实验探究：导体中的电流跟导体两端的电压的关系

实验电路：

分压电路：可以提供从__________开始连续变化的电压，包括__________、__________两部分。

数据记录表

数据处理：

结论：

①U-I图像是一条____________________；

②同一导体，____________________。

电阻：

定义：____________________与____________________的比值。

物理意义：反映____________________。

定义式：__________

注意：R只与____________________有关。

单位：国际单位：__________（__________）

换算关系：1kΩ＝__________Ω，1MΩ＝__________Ω

【视频】探究电流与电压的关系。

第二部分 欧姆定律

思考1：初中所学的欧姆定律的内容、表达式、适用条件是什么？在上一节中我们又学习了哪两个关于电流的公式？

对欧姆定律的理解：

①欧姆定律是一个__________定律，是在__________导电的基础上总结出来的，定律中的电压U、电流I必须是相对于____________________或____________________而言的。

②应用公式时，应注意公式中的三个物理量I、U、R是对应于____________________中__________的值。

③对，R__________时，U与I成__________，__________。

思考2：以下图像的斜率有何含义？

思考3：上述图像若是曲线，则反映了什么？

线性元件：____________________的导体，伏安特性曲线是一条通过__________的__________。

非线性元件：____________________的导体和器件，电流和电压__________，伏安特性曲线__________直线。

第三部分 影响导体电阻的因素

思考1：影响导体电阻的因素有哪些？

思考2：怎样设计实验定量研究这些因素对电阻大小的影响？

思考3：由此实验可以得出哪些结论？

【视频】探究影响导体电阻大小的因素。

思考4：怎样从已有的理论知识出发，分析上述因素对电阻大小的影响？

思考5：结合上述两个结论，可怎样进行进一步的推导？

第四部分导体的电阻率

电阻定律：__________的导体，其电阻R与它的长度l成__________，与它的横截面积S成__________；导体电阻还与____________________有关。

电阻的决定式：__________

比例系数ρ叫做这种材料的__________，不同种材料的导体ρ__________；在__________、__________一定的条件下，ρ越大，导体的电阻__________。

思考1：表格的题目中为什么要指明温度？

演示实验：探究温度对导体电阻的影响。

现象：用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡__________。

结论：温度升高，灯丝的电阻率__________了。

【视频】电阻率与温度的关系。

金属的电阻率随温度的升高而__________。可用于制造____________________。

【视频】金属电阻温度计。

有些合金（锰铜合金和镍铜合金），电阻率____________________。可用于制造__________________现象：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零。

ρ<10–6Ω·m的物体叫做__________。ρ>10–5Ω·m的物体叫做__________。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做__________。

两种求R方法比较

电阻与电阻率

思考2：如图，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系？你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义？

【自我测评】

1．（2022下·湖北黄冈·高一校考阶段练习）对于常温下一根阻值为的金属电阻丝，下列说法正确的是（　　）

A．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的倍，则电阻变为

B．常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为

C．加在电阻丝上的电压从逐渐加大到，则在任意状态下的的值不变

D．若把温度降到绝对零度附近，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象

2．（2022下·山东日照·高一统考期末）两段材料不同、横截面积相同的均匀导线和，其长度分别为和。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则、两种材料的电阻率之比为（　　）

A．B．C．D．

3．（2021·河南新郑·高二月考）如图所示，一块均匀的正六面体样品，长为a、宽为b、厚为c，若沿着AB方向测得的电阻为R，下列说法正确的是（　　）

A．样品的电阻率为

B．沿CD方向的电阻为

C．若a=b，增加厚度c，则沿着AB方向的电阻不变

D．若a=b，减小厚度c，则沿着CD方向的电阻不变

【学后反思】

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