高中物理第3章从电表电路到集成电路3.3探究电阻定律教案选修.docx

第3节 探究电阻定律新课教学过程一进行新课：进行新课1、电阻定律教师：（多媒体展示）介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.（1）L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线（镍铬丝）（2）L2、L3为长度相同，材料相同但横截面积不同的合金导线（镍铬丝）（3）L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线（L3为镍铬丝，L4为康铜丝）演示实验：按下图连接成电路。（1）研究导体电阻与导体长度的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流.比较通过L1、L2电流的不同，得出导线电阻与导线长度的关系。学生：从实验知道，电流与导线的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比。（2）研究导体电阻与导体横截面积的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流.比较通过L2、L3电流的不同，得出导线电阻与导体横截面积的关系。学生：从实验知道，电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。（3）研究导体的电阻与导体材料的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端，重做以上实验。学生：从实验知道，电流与导体的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。师生共同活动：小结实验结论，得出电阻定律。电阻定律：（1）内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比；导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。（2）公式：R=教师指出：式中是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。电阻率：（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。（2）单位：欧米（m）投影几种导体材料在20时的电阻率材料/m材料/m银1.610-8铁1.010-7铜1.710-8锰铜合金4.410-7铝2.910-8镍铜合金5.010-7钨5.310-8镍铬合金1.010-6锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。镍铜合金：54%铜，46%镍。.镍铬合金：67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰。学生思考：（1）金属与合金哪种材料的电阻率大？（2）制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？参考解答（1）从表中可以看出，合金的电阻率大。（2）制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。2、电阻率与温度的关系演示实验：将日光灯灯丝（额定功率为8 W）与演示用欧姆表调零后连接成下图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况。学生总结：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从而可以得出：金属的电阻率随着温度的升高而增大。教师：介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。如图2.6-5所示。学生思考：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？参考解答：利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。（三）课堂总结、点评通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1、电阻定律R=2、电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而变大（如金属材料）；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小（如半导体材料、绝缘体等）；而某些材料的电阻率随温度变化极小（如康铜合金材料）（四）实例探究电阻定律的应用【例1】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？答案：8 ；5倍解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后的总电阻为0.5 ，设每段导线的电阻为R，则=0.5 ，R=2 ，所以导线原来的电阻为4R=8 。若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍，则这一半的电阻变为49=36 ，另一半的电阻为4 ，所以拉长后的总电阻为40 ，是原来的5倍。综合应用【例2】在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 ，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？如下图所示.解析：设发生短路处距离A处有x米，据题意知，A、B两地间的距离l=40 km，电压表的示数U=10 V，电流表的示数I=40 mA=4010-3A,R总=800。根据欧姆定律I=可得：A端到短路处的两根输电线的电阻RxRx=250根据电阻定律可知：Rx=A、B两地输电线的电阻为R总，R总=由/得解得x=40 km=12.5 km作业：书面完成P61“问题与练习”第2、3题；思考并回答第1、4题。【板书设计】 电阻定律 电阻率1、与导体电阻有关的因素(1)研究导体电阻与导体长度的关系导体的电阻与导体的长度成正比。(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系导体的电阻与导体的横截面积成反比。(3)研究导体的电阻与导体材料的关系导体的电阻与导体材料的性质有关。2、电阻定律 电阻率(1)电阻定律内容导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是电阻定律。公式R适用条件电阻定律适用于粗细均匀的金属导体，也适用于浓度均匀的电解液。(2)电阻率物理意义电阻率是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻