人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版

2.6 导体的电阻

（1）实验探究

教师：（多媒体展示）

实验目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系

实验方法：控制变量法

实验过程：长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法

长度l：用mm刻度尺测；

横截面积S：游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径；

电阻R：伏安法。

回顾伏安法测电阻的实验，注意两点，滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。请学生回顾伏安法测电阻的实验电路，并请一位同学把电路图画到黑板上，并及时指出存在的不足和问题，及时评价。

教师：我们本节需要把每一和电阻丝的长度，横截面积，都测量出来吗？

学生：不需要。

教师：我们本节课定量研究导体的电阻和长度，横截面积以及材料之间的关系，并且猜想导体的电阻可能和长度成正比，和横截面积成反比关系，因此，我们做一个对比试验就可以达到目的，请同学们看下面的电路图：

a 和

b ：横截面积、长度相同，长度l之比为1:2

a 和c ：材料、长度相同，横截面积S之比为1:2

a 和d ：长度、横截面积相同，材料不同

①研究导体电阻与导体长度的关系

教师：用电压表分别测量a、b两端的电压，根据串联电路特征，电压之比就是电阻之比

②研究导体电阻与导体横截面积的关系

教师：分别测量a、c两端的电压，电压之比为电阻之比，从而得出电阻和横截面积的关系

③研究导体的电阻与导体材料的关系

教师：分别测量a、d两端电压，得出电阻和材料的关系

学生展示实验结果和结论

结论：导体电阻和长度成正比，与横截面积成反比，还和导体的材料有关（2）理论探究

1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系

2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系

3.实验探究导体的电阻R与材料的关系

学生根据串并联电路的总电阻的计算方法，串联电阻相当于增加了导体的长度，并联电阻相当于增大了导体的横截面积。

学生：假设有N个阻值相同的电阻，串联起来接入电路，总电阻是原来的N倍，导体总长度也是原来的N倍，可见，导体的电阻和长度成正比；

学生：N个阻值相同的电阻，每个电阻横截面积都为S，并联接入电路，总电阻是原来的N分之一，而横截面积是原来的N倍，可见电阻与导线的横截面积成反比；

学生：刚才的实验中，不同材料，相同的长度，相同的横截面积，导体的电阻不同，可见导体的电阻还和材料有关。

师生共同活动：小结实验结论，得出电阻定律。

二、电阻定律

（1）内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S 成反比；导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。

（2）公式：

教师指出：式中ρ是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。

（3）适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液。三、电阻率

（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。

（2）推导公式：

（3）单位：欧·米（Ω·m）

（4）电阻率与温度关系：

［投影］几种导体材料在20℃时的电阻率

锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。

镍铜合金：54%铜，46%镍。

教师设问：

（1）金属与合金哪种材料的电阻率大？

（2）制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？

（3）根据材料反映，结合实际，有哪些实际运用？

学生回答;

（1）从表中可以看出，合金的电阻率大。

（2）制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。

（3）金属电阻率随温度变化影响较大，可以制作电阻温度计，这两种合金电阻率随温度变化几乎没有变化，可以用来制作标准电阻

教师：介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。

思考与讨论：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?如图所示：

学生谈论分析，回答

学生：

（三）课堂总结、点评

通过本节课的学习，同学们学到了什么？学生总结，教师补充，点评

学生：本节课我们从两个角度，通过猜想，实验探究和理论探究两个方面分别探究得出了电阻定律的决定式，并且知道了电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，知道温度对电阻率的影响。

（四）课堂练习

1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体材料的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么?

答：不对；

解析：电阻率反映导体材料导电性能的优劣，电阻率大，不一定电阻大，由电阻定律，电阻还与l 和S有关.

2、一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484Ω，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗?为什么?

答：不一样;

解析：100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率，所以484Ω是工作时的电阻；当灯泡不工作时，由于温度低，电阻比正常工作时的电阻小，所以小于

484Ω。

3、一段均匀导线电阻为8 Ω 对折两次后并联在一起，其电阻为多大？

答：0.5Ω

（五）板书设计

2.6 导体的电阻

一．影响导体电阻的因素

长度、横截面积、材料

二、电阻定律

（1）内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S 成反比；导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。

（2）公式：

（3）适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液

三、电阻率

（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。

（2）推导公式：

（3）单位：欧·米（Ω·m）

（4）电阻率与温度关系：

（六）教学反思

本节课设计注重学生思维和动手能力的培养，通过实验探究和理论探究相结合的方式，让学生体验探究的乐趣，同时培养了团队合作精神，整节课按照处理物理问题的基本思想，提出问题，提出猜想，实验验证，得出结论。通过控制变量法探究，整体取得较好的效果，但还存在一些不足：

1、学生实验过程中，器材由于条件限制，并没有完全满足实验要求，只能采取分组分别探究电阻与长度，电阻与横截面积的关系；

2、课堂实验中学生存在不规范的操作，在于平时的试验中没有养成良好的行为习惯；

3、教学中针对学生的提问还存在一点问题，没有具体的导向性，容易造成学生回答问题范围太大，不能准确回答道问题的要点上来。