电阻定律教案（袁艺）.doc

一、教学目标：
(一)知识与技能：1、知道电阻定律及电阻率的物理意义，了解电阻率与温度的关系。
2、学会用伏安法测电阻，学会设计实验表格。
(二)过程与方法：1、让学生经历实验探究的过程，学会应用控制变量的实验方法。
2、通过分析处理实验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“各材料电阻率表格”培养学生收集信息、综合分析获取知
识的能力。
(三)情感与价值观：1、培养学生热爱科学，努力探索未知的激情。
2、提倡团结协作的学习。
二、教学重点和难点
教学重点：电阻定律
教学难点：电阻率的概念
三、教学器材：学生电源、安培表、伏特表、滑动变阻器、不同材料的电阻丝、开关、导线； 自制课件。
四、教学过程：
教师活动内容
学生活动内容
(一) 设置情境，引入新课
提出问题：这有一杯冷水，我怎么样使它变成开水？（加热）现在我把这杯水倒入电水壶中，请大家帮我记一下时间，看多长时间会将水烧开。（两分钟）很快。如果想缩短将水烧开的时间，怎么办？怎么将电水壶进行改进？（减小电阻）怎么减小导体的电阻？我们就要知道导体的电阻和哪些因素有关，它们之间又有什么样的关系。这就是我们这节课要探讨的内容：电阻定律 电阻率。
(二)新课教学
1、探索定律----电阻定律
(1)猜想导体电阻和哪些因素有关呢？
师：本节课就是专门来研究导体电阻R与L、S及材料间的定量关系。
师：要研究R与L、S、材料间的关系，物理量太多，太复杂，“胡子眉毛一把抓”是肯定不行的。接下去问题是：
(2)提问：如何把研究多个物理量间关系的复杂问题变简单些？我们在以前的学习中遇到过类似问题吗？大家能依样画葫芦吗？
这样一来，这个复杂问题就等于分别研究R与L，R与S，R与材料间的关系。
实验方案：
a、研究R与L的关系时，就选用材料和横截面积相同的导体。
b、研究R与S的关系时，就选用材料和长度相同的导体。
c、研究R与材料的关系时，就选用长度和横截面积相同的导体。
师：那么我们最少应该选用几根导体来做这个实验呢？
(师在各组之间巡视并参与讨论。)
出示电阻定律示教板、说明板上的几种电阻材料

师：我们就以方案中的第一点为例来进行探究。如何研究电阻和长度的关系呢？
(3）实施过程
A、引导学生根据提供的实验器材设计实验电路图
提问：如何如何选择电压表和电流表的量程？
在实验的过程中需要记录数据吗？需要记录哪些数据呢？
B、设计表格
材料和横截面积一定
名称
U（V）
I（A）
R（Ω）
L

2L

C、实验探究
教师巡视，并对学生在研究中出现的问题进行订正和指导。
为了方便操作起见，每次实验保持导体两端电压2V不变，只要读出电流值。
给学生留出充足的时间进行实验探究，然后将他们的数据和讨论结果投到屏幕上进行交流。
D、通过实验探究得出结论：
当材料和横截面积一定时，导体的电阻和长度成正比。
师：刚才大家做的非常好，那么下面我们就按着同样的思路来研究方案中的后两点。将同学分为两组，一组研究一个内容，然后请每组派代表阐述你们的结论。看看哪组做得又快又好。
结论：当材料和长度一定时，导体的电阻和横截面积成反比。
当长度和横截面积相同时，材料不同，电阻也不同。
师：综上所述，要写成等式，需乘一个常数k,得，这就是电阻定律。我们的科学家们对大量不同的材料做了无数次实验，发现了这个定律。
板书：一、电阻定律
1、内容：导体的电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比
2、表达式
师：从上式中我们看到了R与L、S的关系，既：同种材料，相同的S,L越长，电阻越大，导体的导电性能越差。同种材料，相同的L,导体的S越大，电阻越小，导电性能越好。我们实验中还发现，即使L、S相同，若材料不同，则R也不同。可见与材料有关，它是反映材料特性的物理量。我们用专门名称命名----电阻率，且用专门字母表示。再看当L、S一定时， 越大，R就越大，即导电性能越差，反之亦然。
板书：二、电阻率
1、反映了材料导电性能的好坏。
师：对某材料来说，数值等于多少呢？我们可以如何测量呢？
总结：由变形，可得 我们把具体的材料联系起来，我们用该材料制作长1m，横截面积为1m2导体，发现R与数值相等。所以某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长1m，横截面积为1m2的导体的电阻。
板书：2、单位Ω·m
师：下面这个表格给出了不同导体在不同温度下的电阻率，请大家仔细研究一下这个表格，看看我们可以得出一些什么结论？大家一起比一下，看谁能得出最多结论或问题。
材 料
温度
率
阻
电

0℃
（Ω·ｍ）
20℃（Ω·ｍ）
100℃（Ω·ｍ）
银
1．48×10－８
1．6×10－８
2．07×10－８
铜
1．43×10－８
1．7×10－８
2．07×10－８
铝
2．67×10－８
2．9×10－８
3．80×10－８
钨
4．85×10－８
5．3×10－８
7．10×10－８
铁
0．89×10－７
1．0×10－７
1．44×10－７
锰铜合金
4．4×10－７
4．4×10－７
4．4×10－７
镍铜合金
5．0×10－７
5．0×10－７
5．0×10－７
小结：在学生独立思考的基础上，引导学生得出下面的几条规律并简要说明它们的应用．①不同材料的电阻率是不同的，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。②金属材料的电阻率随温度的升高而增加，有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，说明它们的应用，激发学生学习的热情．
演示实验：在刚才实验的基础上，用酒精灯给导体加热，使导体的温度升高，观察实验现象。
现象：电流表的示数变小，说明电阻丝的电阻变大。证明当
温度升高的时候，金属的电阻率变大。
结论：科学家们对大量不同的材料做了无数次实验，金属电阻率随温度的升高而增大。
注意：只有金属电阻率随温度的升高而增大，其它材料的电阻率不一定与温度存在这样的关系。有些是几乎不受温度影响如鏮铜合金材料，有些可能随温度升高反而降低如铅笔芯。
[提问]：刚才我们做实验的过程中，为什么不考虑温度对电阻的影响呢？
学生讨论分析，得出：刚才的实验过程中，流过导线的电流很小，导线的温度变化不大，则对电阻的影响不大，所以忽略了这一次要因素。
[提问]：那么，刚才的电阻定律应该怎样表述更科学？
在相同温度下，导体的电阻和长度成正比，和横截面积成反比。
2、实际应用，深化主题
(1)实际生活中的应用(教师演示实验及视频资料)
a、电阻温度计----金属电阻率随温度变化。
b、路灯自动开关-----某些材料的电阻率受光照影响。
C、电视机、录音机等音量控制开关----改变长度。
(三)知识巩固
(1) 导线的电阻是4Ω，把它对折起来作为一条导 线用，电阻变为多少？如果把它均匀拉长到原来的2倍，电阻又变为多少？
(四)课堂小结
1、电阻定律：
(决定式：R与L、S、材料有关) (温度不变)
欧姆定律：
(定义式：R与U、I无关)
2、电阻率ρ
反映了材料导电性能的好坏(物理意义)。
(电阻反映了导体导电性能的好坏)
②单位Ω·m
决定因素：
(五)作业
(1)锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，怎样
利用它们的这种性质？
(2)利用所学知识，设计一种测量电炉内较高温度的方法
(约10000C)。
(3)书本P154(3)、(4)。
思考并讨论：根据初中学习过的知识得出结论，增大电阻

思考回答：长度、横截面积、材料。

思考并讨论：
类似研究牛顿第二定律：a与F和m之间的关系。
(研究两个量之间关系最简单)控制两个量不变，研究R与第三个量间的关系。
分组讨论：实施方案
总结出：a、研究R与L关系时，需S和材料相同，L不同的两根导体。b、研究R与S关系时，需L和材料相同，S不同的两根导体。C、研究R与材料关系时，需L和S相同，材料不同的两根导体。
至少四根导体。

让学生自己设计表格，投到大屏幕上，选择最合理的表格。

连接电路，检查接线，开始实验，读取数据。
通过课件处理分析数据。

总结出：，，R与材料有关。

与教师共鸣

生：----思考分析。

推导电阻率单位。

生：-----(看表格、思考、并讨论)

(1)纯金属的电阻率小，导线常用铝或铜来制作。银的电阻率最小，常用于精密集成芯片。
(2)合金的电阻率大，电炉、电阻器常用合金制作。
(3)金属材料的电阻率随光亮度的升高而增加，常用的电阻温度计就是利用金属这种特性而制成。
(4)有些材料的电阻率几乎不受温度影响，如锰铜合金，利用这种特性，常用来制作标准电阻。

观察并讨论

在课本对应地方注上“在同一温度下”。

讨论这些材料电阻特性的用途。

分析、讨论

推进新课程改革
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电阻定律 电阻率

哈尔滨市第四中学
袁 艺