《导体的电阻》教案

导体的电阻

长丰县朱巷中学：徐金永

一、教学目标 1．知识和能力

（1）知道导体的电阻与长度、横截面积、材料、温度这几个因素有关。 （2）能叙述电阻定律，写出表达式。

（3）能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，了解电阻率和温度有关。

2．过程和方法

（1）通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法。

（2）通过分析处理数据，培养学生逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。

（3）通过研究各材料的电阻率表格，培养学生收集信息、综合分析获取知识的能力。 3．情感和价值观

（1）培养学生热爱科学，激发学生努力探索未知的激情。 （2）培养学生团结协作精神。 二、教学重难点

1．电阻定律的得出过程及内容 2．电阻率 三、教学过程 （一）复习引入

提问：通过欧姆定律的学习电阻的定义是怎样的？

导体的电阻反映的是导体对电流的阻碍作用，大小等于导体两端的电压和通过导体的电流的比值。 追问：导体的电阻与电压和电流有关么？

导体的电阻由导体本身决定，与电压电流无关。

引言：导体的电阻究竟和哪些因素有关，以及具体是什么关系？这就是我们这节课需要探讨的问题。 （二）新课教学： 1．实验探究

猜想：引导学生由生活中的现象猜想，归纳学生猜想：导体的电阻可能与材料、长度、横截面积有关 实验目的：探究导体电阻材料、长度、横截面积的关系。 实验方法：控制变量法

实验原理：串联电路电流特点和欧姆定律 实验电路：（略）

分析数据：定性观察：R 与材料、长度、横截面积有关。 实验结论：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。 2．逻辑推理

（1）分析导体电阻与它的长度的关系

一条长度为l 、电阻为R 的导体，可以看成是由n 段长度同为1l 、电阻同为R 1的导体串联而成的，这

n 段导体的材料、横截面积都相同。总长度l 与每段长度1l 的关系为

1

l

n l = ；另一方面，由串联电路的性质可知，1R nR =，即1R n R =,对比两式，可知：11

R l

R l =即在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。

（2）研究导体电阻与它的横截面积的关系

有n 条导体，它们的长度相同、材料相同、横截面积相同。横截面积同为S 1、电阻同为R 1。把它们紧紧地束在一起，组成一根横截面积为S 、电阻为R 的导体。由并联电路的性质可知，1R R n =，即1R n R

=，同时

1S n S =，所以11R S

R S

=即在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比。 3．导体的电阻

（1）电阻定律内容：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。

写成式子形式，R ∝L/S 写成比例形式， R=ρL/S 分析比例常数的意义。

在实验中也发现，即使L 、S 都相同，若材料不同，则电阻也不同，可见比例常数和材料有关，同时，对同一材料来说，比例常数相同，对不同材料来说，比例常数不同。它是反映材料本身性质的物理量，我们把它定义为电阻率 （2）公式：L R S

ρ

= 分析：当L 、S 一定时，ρ越大，R 越大，即导电性能越差；反之，导电性能越好所以，电阻率是反

映导电性能好坏的物理量

思考与讨论：（图见教材）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?

（3）电阻率ρ——反映了材料导电性能的好坏

提问：对某一材料来说，ρ的数值等于多少？我们可以怎样来测量？

教师总结：由L

R S

ρ

=可得，RS L ρ=，可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为

1米、横截面积为1平方米的导体的电阻。单位：m Ω⋅

导体的电阻率与温度有关，当温度升高时，金属的电阻率随着温度的升高而增大，某些合金的电阻率几乎不随温度变化而变化，而某些导体的电阻率随温度增大而减小，我们称之为半导体，也有某些材料当温度降低到一定温度值时，其电阻率变为零，我们称之为超导体。

教师展示几种常见材料的电阻率：

课堂小结：