高中物理 第二章 电路 2.1 探究决定电阻的因素教案 粤教版选修3-1

2-1、探究决定电阻的因素
教学目标：
（一）知识与技能：
理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。

了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。

(二)过程与方法：
经历探究决定导线电阻因素的过程，认识科学探究的方法；
通过决定导线电阻因素的实验，学习使用变量控制法；
通过对实验数据的分析，提高科学分析、提炼实验结果的能力；
(三)情感态度与价值观：
经历实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。

教学重点：
学会运用变量控制法进行实验探究；培养实验数据分析能力；电阻定律的内容及其应用；
教学难点
1、实验中规范使用仪器；
2、学会运用变量控制法进行实验探究，培养实验数据分析能力；
3、电阻率的概念及其物理意义；
难点突破方法：
通过实验数据分析，明确导电性能与材料性质有关
通过演示实验，建立导电性能与温度相关的联系
通过学生分析电阻率表,总结规律,获得结论
教学方法：自主探究、综合、讲述法
教具：电阻定律示教板及相关器材25套，自制教具1件，日光灯灯丝、酒精灯和电池组、电键、连接用导线一套，多媒体课件。

教学过程：
复习引入：
1、欧姆定律的内容是什么？电路中导体的电流和电压怎样测量？
2、电阻怎样测量？能设计测量电阻的电路吗？
一、探究决定导线电阻的因素：
问题1、从你已有的知识，你认为电阻的大小R可能与导体的一些什么因素有关？
学生思考、讨论。

（与长短、粗细、材料、温度有关）
师：导线的电阻与长短、粗细、材料、温度有关。

这是同学们的结论，具体是一种什么样的定量关系呢？这就是今天同学们要求解决的问题。

问题2、决定导线的电阻有多个因素，在实验探究中怎样解决多个因素的问题？师：请同学们观察实验桌上的仪器，根据已有的器材进行变量控制并设计实验方案。

问题3、请同学们设计实验方案和实验电路。

投影仪展示学生的电路图。

实验要求：电压表量程3V，电流表量程0.6A，导线电阻测
量两组数据，完成实验记录表，每组同学必须完成A、B、C中的一组并可以自由选做另一组。

A、保持导线的材料和面积不变，长度不同
B、保持导线的材料和长度不变，面积不同
同种材料，长度L 一定，电阻R 随横截面积S 成反比。

S
R 1
∝ （2） 横截面积S 和长度L 相同时，不同材料电阻关系不相等。

定理推理：同种材料，当S 、L 都改变时，又怎样决定R 呢？引导学生思考。

S
l R ∝
→S
l
k
R =，其中k 物理学中叫电阻率，用ρ表示。

对于同种材料，ρ相同，对于不同材料，ρ不同，说明了ρ由材料决定。

二．电阻定律：
1、内容——在温度不变时，导线的电阻与它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

2、表达式 S
l
R ρ
= ( l ——长度 S ——横截面积 ρ——电阻率)
3、电阻率——ρ ①单位：Ω·m
②物理意义：反映材料导电性能好坏。

观察课本P38表2-1-4。

了解常见材料的电阻率。

③电阻率与温度关系
情景：如图，利用白炽灯灯丝演示电阻随温度变化的 实验，学生观察实验现象，该现象说明了什么？
问题4、分析表格，你能总结出一些什么规律？ 1、金属材料的电阻率随温度升高而增大。

2、材料的电阻率有的随温度改变而变化
大，可以利用制成温度计（电阻温度计），但也有些材料的
电阻率几乎不随温
度改变而变化，用来制成标准电阻。

师：温度降低，电阻率就会变小，那么当温度不断降低，电阻会变为零？
向学生提出超导体，有兴趣的同学可以借阅课外相关资料。

三、总结、扩展
本节课通过实验探索→数据分析，得到了电阻定律，知道电阻率
是反映材料导电性能优劣的物理量，并由实验感知电阻率与温度有关。