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1、第二章恒定电流第六节电阻定律梁丰高级中学梁丰高级中学 唐颂兵唐颂兵教学目标教学目标 (一)知识与技能(一)知识与技能1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。2、了解电阻率与温度的关系。(二)过程与方法(二)过程与方法用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。(三)情感、态度与价值观(三)情感、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。教学重点教学重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。教学难点教学难点利用实验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。教学方法教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学教学 仪器仪器 实物投影仪、电
2、流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒问题:问题:“根据欧姆定律根据欧姆定律 导体的导体的电阻电阻R R与加在导体两端的与加在导体两端的电压电压U U成成正比正比,跟,跟导体中的导体中的电流电流I I成成反比反比,这种说法对吗?,这种说法对吗?”实验验证:实验验证:实验验证:实验验证:RVAAB实验数据实验数据 次数次数测量量测量量123U/V I/AR/导体的导体的电阻电阻与加在导体两端的与加在导体两端的电压电压及导及导体中的体中的电流电流没有关系。没有关系。实验结论:实验结论:与长度有关与长度有关与材料有
3、关与材料有关一、决定导体一、决定导体电阻电阻大小的因素有那些?大小的因素有那些?与材料有关与材料有关与与横横截截面面积积二、实验探究:二、实验探究:2、实验方法:、实验方法:控制变量法控制变量法3、目标任务:、目标任务:(1 1):导体的材料、横截面积相同,:导体的材料、横截面积相同,改变长度,研究电阻的变化。改变长度,研究电阻的变化。(2 2):导体的材料、长度相同,):导体的材料、长度相同,改变横截面积,研究电阻的变化。改变横截面积,研究电阻的变化。(3 3):导体的长度、横截面积相同,:导体的长度、横截面积相同,改变材料种类,研究电阻的变化。改变材料种类,研究电阻的变化。探究探究电阻电阻
4、与导体的与导体的材料、横截面材料、横截面积、长度积、长度之间的定量关系。之间的定量关系。1、明确目的:、明确目的:4、实验仪器、实验仪器RAV导体导体abcd材料材料镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金碳钢合金碳钢合金长度长度L2L2L2L横截面积横截面积SS2SS 电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻R/5 5、实验数据、实验数据一、电阻定律一、电阻定律导体的导体的电阻电阻R R跟它的跟它的长度长度L L成正成正比,跟它的比,跟它的横截面积横截面积S S成反比。成反比。2 2、表达式:、表达式:R=LS1 1、内容:、内容:二、电阻率二、电阻率2 2、物理意义:、物理意义:电阻率
5、是反映材料电阻率是反映材料导电性能导电性能的物理量。的物理量。1 1、电阻率越大、电阻率越大 表明在相同长度、相同表明在相同长度、相同 横截面积的情况下横截面积的情况下,导体的电阻越大导体的电阻越大 。4 4、单位、单位:3 3、公式:、公式:R=LS欧欧米米(m)类比类比:1.1.同种材料同种材料,S S一定一定,电阻电阻R R与与L L成正比成正比2.2.同种材料同种材料,L L一定一定,电阻与电阻与S S成反比成反比电阻串联电阻串联电阻并联电阻并联3.3.不同种材料不同种材料,R R不同不同5 5、几种导体材料的电阻率、几种导体材料的电阻率你能从表中看出哪些信息:你能从表中看出哪些信息:
6、1、_2、_ 3、_ 纯金属的电阻率较小纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。合金的电阻率较大。不同材料的导体电阻率不同。不同材料的导体电阻率不同。5.010-75.010-75.010-7镍铜合金镍铜合金4.410-74.410-74.410-7锰铜合金锰铜合金1.4410-71.010-70.8910-7铁铁7.1010-85.310-84.8510-8钨钨3.8010-82.910-82.6710-8铝铝2.0710-81.710-81.4310-8铜铜2.0710-81.610-81.4810-8银银100(m)20(m)0(m)温度温度阻阻率率金属材料的电阻率随温度的金属材料的电阻率
7、随温度的升高升高而而增加增加材料材料电电AR热电阻读数变化吗?读数变化吗?6 6、电阻率随温度变化的运用、电阻率随温度变化的运用三、超导体1超超导导现现象象和和超超导导体体:当当温温度度降降低低到到绝绝对对零零度度附附近近时时,某某些些材材料料的的电电阻阻率率突突然然减减小小到到无无法法测测量量的的程程度度,可可以以认认为为其其电电阻阻率率突突然然变变为为零零,这这种种现现象象叫叫做做超超导导现现象象,能能够够发发生生超超导导现现象象的的物物质质称称为为超超导导体体 2转转变变温温度度:材材料料由由正正常常状状态态转转变变为为超超导导状状态态的的温温度,叫做超导材料的转变温度度,叫做超导材料的
8、转变温度超导应用的障碍:低温的获得和高温超导材料的获得超导应用的障碍:低温的获得和高温超导材料的获得超超导导材材料料的的应应用用:超超导导输输电电、超超导导发发电电机机、电电动动机机、超超导电磁铁、超级计算机等导电磁铁、超级计算机等超导磁悬浮超导磁悬浮高温超导变压器高温超导变压器课堂小结课堂小结本节课学到了以下内容:本节课学到了以下内容:1 1、基本知识:、基本知识:电阻定律电阻定律电阻率电阻率2 2、探究方法:、探究方法:观察猜想观察猜想实验实验数据分析数据分析归纳归纳-结论结论控制变量法控制变量法3 3、探究过程、探究过程:a ab bh hR R2 2R R1 1电流方向电流方向R R1
9、 1和和R R2 2是材料相同、厚度相同、表面为正方是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体形的导体,但但R R2 2的尺寸比的尺寸比R R1 1小很多小很多.通过学习两通过学习两导体的电流方向如图所示导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻这两个导体的电阻有什么关系有什么关系h ha ab bh hR R2 2R R1 1电流方向电流方向R R1 1和和R R2 2是材料相同、厚度相同、表面为正方是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体形的导体,但但R R2 2的尺寸比的尺寸比R R1 1小很多小很多.通过学习两通过学习两导体的电流方向如图所示导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻这两个导
10、体的电阻有什么关系有什么关系h hR R1 1=R=R2 2由此可知导体的电阻与表面积无关由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关只与导体的厚度有关.这这样在制造电路元件时样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小可以将其表面积做得很小,而不增大电阻而不增大电阻,只只要保证厚度足够即可要保证厚度足够即可,有利于电路元件的微型化有利于电路元件的微型化.1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质,电阻率是由导体的性质决定的,所以电阻率越大,则电阻越大,对吗?为什么?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=484,该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值,两者
11、一样吗?为什么?3、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5,导线原来的电阻多大?5倍若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?8 3、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?4.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1;ad边长为L2,当端点1、2或3、4接入电路时,R12:R34是()A.L1:L2 B.L2:L1C.1:1 D:L12:L22D D1234abcd5、同一半圆形金属片,如图所示,从不同方向测量其电阻(1)Ra、Rb
12、是否相等?(2)如果不等,Ra、Rb谁大?Ra、Rb比值是多少?5、同一半圆形金属片,如图所示,从不同方向测量其电阻(1)Ra、Rb是否相等?(2)如果不等,Ra、Rb谁大?Ra、Rb比值是多少?1.不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”;RaRb2.若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联,Ra=R0/2;(b)为两电阻串联,Rb=2R0,所以Ra:Rb=1:46.如图所示,两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则()A.通过两棒的电流强度相等B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同C.两棒内的电场强度不同,细棒内的场强E1大于粗棒内的场强E2D:细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2I I1 1I I2 2U U1 1U U2 2