电阻定律 电阻率
b)定理推导
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题.
3、知道半导体、超导体及其应用.
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点.
三、教具
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板.
说明:电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成.
四、主要教学过程
(一)提出问题,引入新课
1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可.
2、给定一个导体,如何测量它的电阻?(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
(二)新课教学
1、探索定律——电阻定律
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法
(3)演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路,并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b)定理推导
(3)实施过程
按如图(b)所示电路,依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中,利用 测出三段电阻丝电阻,并加以比较.
应指出:B电阻丝长度是A的2倍,测出电阻也约为A的2倍.
说明:
① ,C电阻丝与A等长,为了改变横截面积,C的两根电阻丝并排连入电路中,相当于横截面积增加1倍,测出电阻比A电阻小,约为A电阻的一半.
② 可以写成 ,其中对同一材料导体. 不变,不同材料导体. 不同. 反映了材料导电性质,称作电阻率,用 表示.
③电阻率 ,这提供了一种测量 的方法.
当 ㎡, m时, 在数值上等于 .
强调: 的大小由导体材料决定.
的大小与温度有关,一般 随温度升高而增大.
实验3:把单独一根电阻丝接入前图所示电路中,测出电阻来,用酒精灯加热.再看电压表、电流表读数,可以计算出电阻,从而判断电阻增大了.
④总结:电阻定律
导体电阻跟它长度成正比,跟它的横截面积成反比.
(三)复习巩固
导体两端电压 不变,导体电阻率 ,长 ,横截面积 ,问经过 秒后,通过导体任一截面的电量.
若 、 不变,导体材料也不变,要让通过导体横截面的电量加倍,可采用什么办法?
若 、 及导体体积都不变,导体材料给定,要让通过导体截面的电量加倍,可采用什么办法?
探究活动
1、讨论:如何测定液体的电阻率?
2、实验设计:测定水的电阻率。
3、数据处理:选定某种金属导体,描绘起电阻率与温度之间的关系曲线。
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