导体的电阻教案

导体的电阻教案

一、教材分析

重点、难点剖析

1．怎样理解导体的电阻

电阻是导体对电流的阻碍作用，比较不同导体（两个用电器，两根电阻线）电阻大小可以在它们两端加上相同的电压，通过比较它们的电流大小来进行判断，通过的电流大表明导体对电流的阻碍作用小，即电阻小。

大量实验事实表明，导体的电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度都有关，由于长度、横截面积、材料和温度都是导体本身的情况，所以电阻是导体本身的一种性质。一个导体的形状、大小、组成材料确定，在一定的温度下，它的电阻是一定的，与这段导体两端是否有电压及电压大小、是否有电流及电流大小均无关。那种认为电流为零时导体对电流没有阻碍作用因而电阻为零的说法是错误的。

由于导体的电阻与长度、横截面积、材料和温度都有关。是由四个因素共同决定的，所以不能单凭一个或其中几个因素来判断它的大小，不能认为长度大电阻就大、铜导线的电阻一定小等。

2．关于决定电阻大小的因素的研究方法

由于导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度等多个因素有关，因此在研究电阻与其中一个因素的关系时，必须保持其他因素不变，例如，研究电阻大小与长度的关系时，应使材料、横截面积和温度保持不变，只改变导体的长度，比较不同长度，比较不同长度的导体在相同电压时的电流大小得出电阻大小与长度的关系，然后用相同的方法得出与横截面积、材料和温度的关系，这种方法叫做控制变量法，是科学实验中探索几个物理量之间相互关系时常用的一种方法，在生活方面和物理学习中有广泛的应用。

3．电阻大小与温度的关系

大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，对于常见金属，温度每升高1℃，电阻值的变化约在1/1000到6/1000之间。所以在温度变化不大时，导体的电阻值变化很小，可忽略不计。而白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比，温度变化很大，因而电阻值变化也很大。例如“220V 100W”灯泡的灯丝在室温下电阻约为30Ω，正常发光时电阻可达484Ω，是不发光时的十几倍，这时就不能不考虑温度对电阻的影响了。

某些合金材料（如锰铜、康铜等）的电阻值，受温度变化的影响很小，可用来制作标准电阻；少数物质，如碳、半导体材料等，其电阻值会随温度的升高而减小，特别是半导体材料，对温度的反应很灵敏，人们把这种特性叫做热敏特性。

当温度降低到-273℃附近时，某些材料的电阻忽然减小为零的现象叫做超导现象。处于这种状态的物体叫超导体，关于超导材料及其应用的研究是现代物理学中很活跃的领域。4．导体与绝缘体

导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体，其实导体与绝缘体之间并没绝对的界限，在潮湿、高温、高压等条件下，绝缘体可以转化为导体，例如玻璃、胶木等经高温灼烧后，可造成绝缘破坏，变为导体，引起漏电甚至火灾。空气是好的绝缘体，但夏天打雷闪电时，两块云之间的空气被高压“击穿”变成导体。再如，纯水是绝缘体，但在水中掺有杂质后，它就能导电了，受潮的木材会导电就是这个原因。而铝是导体，铝的表面生成的氧化铝却是绝缘体。

5．几个特殊值

实验室用的连接导线的电阻很小，常用的1m长的铜导线，阻值小于百分之几欧，通常可以忽略不计。电流表的电阻很小，近似情况下可看作等于零。电压表的电阻很大，近似情况下

可看作无限大。人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。了解这些特殊的电阻值，对分析电路结构和解答某些实际问题时会有帮助。

二、教学目标

1．知识与技能

知道电阻的初步概念，知道电阻是导体本身的性质。知道电阻的单位及换算关系。

理解决定电阻大小的因素，了解半导体知识。

2．过程与方法

通过自己做实验，得出导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用，建立电阻的概念，通过实验探究影响电阻大小的因素，理解电阻是导体本身的一种性质。

通过课本上“读一读”的内容，了解导体和绝缘体的概念，从实验中理解导体和绝缘体之间没有绝对的界限，了解半导体的知识。

3．情感、态度与价值观

通过探究活动，进一步认识到实验是研究物理问题的主要方法。

了解“控制变量法”以及在生活、物理学习中的应用。

三、活动帮助

1．课前准备

电源、开关、灯泡、电流表、导线、酒精灯、装有不同导线的示教板等。

2．活动目的

判断不同导体对电流的阻碍作用，建立电阻概念。

探究影响电阻大小的因素。

探究导体与绝缘体之间有没有绝对的界限。

3．方法点拨

活动一：尝试改变电路中电流大小

按图14-1连接实验电路，灯泡的规格为“3.8V 0.3A”。AB是长1m、横截面积为1mm2的镍铬线。

（1）将AB接入电路，先后用一节、两节、三节干电池串联后做电源，观察比较电流表的示数。

表明：电路中接入同一导体时，改变电池节数，即改变导体两端的电压可以改变电路中的电流的大小。

（2）保持干电池节数不变（如两节），改用CD导线接入电路，观察比较用AB导体、CD 导体时电流表的示数大小。

表明：保持电路两端电压相同，改变连接在电路中的导体，可以改变电路中的电流大小。思考：为什么电压相同时，选用不同导体，电路中的电流不同呢？

分析、归纳得出电阻概念：导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。所以在电压相同的情况下选用不同导体时，电路中的电流不同。

物理学中用电阻表示导体对电流的________作用。电阻越大，表示它对电流的阻碍作用越________；电阻越小，对电流的阻碍作用越_________。

活动二：探究影响导体电阻大小的因素

（1）从日常生活中骑自行车、步行时要受到阻碍的情况提出问题：影响导体电阻大小的因素可能有哪些？

（2）思考：通过观察实验中什么现象可以比较导体电阻的大小？

（3）阅读课本“方法”的内容，讨论什么是“控制变量法”？考虑到影响电阻大小的因素较多，应怎样设计实验来探究导体电阻的大小与每一个因素的关系？

（4）怎样利用图14-2提供的器材进行实验，画出电路图，写出实验步骤。