高二物理教案3-1-1.doc

电阻定律教学目标1探究电阻大小与其影响因素的定量关系（实验探究方法、理论探究思维）2理解电阻定律，应用电阻定律解决实际问题3理解和掌握电阻率的物理意义，电阻率与温度的关系教学重点1理解电阻定律并利用电阻定律进行相关分析计算2理解和掌握电阻率的物理意义教学难点理解电阻定律和电阻率的物理意义教学流程引出问题电阻大小与其决定因素的定量关系如何？利用控制变量法实验探究电阻与长度、横截面积、材料的关系在理论上利用串并联电路进行推导电阻定律表述及表达式（包括巩固练习题）讨论电阻率的物理意义及随温度的变化简单介绍超导教学过程环节教师行为学生行为说明导入3出示一段质检报告材料（教材上的资料），提问：从中分析出导体电阻大小的哪些内容？复习初中的知识，导体电阻的大小与哪些因素有关？本节课的任务是研究电阻大小与这些决定因素的定量关系，介绍重要的物理量：电阻率。分析材料，材料中体现出电阻大小与导体材料、横截面积有关，不同材料有一个表征导电性的物理量叫电阻率回忆初中知识，导体电阻与长度、横截面积、材料有关探究电阻大小的决定因素12要探究电阻大小与长度、横截面积、材料的关系，属于多变量关系的问题，需要用到一个大家熟悉的研究方法，是什么？在这个实验中，我们要研究电阻大小的决定因素，需要怎么来操作？研究哪个，控制哪些？演示实验，按如图示连接电路，用伏安法测量电阻丝电阻。介绍实验装置，测量不同电阻丝的电压和电流值。在这里我们测量电压为2V时的电流值，让学生观察记录。请学生在课下思考，使用这种保持电压不变，直接测电流的方法与测电压、电流计算电阻的方法相比有何优劣。引导学生分析记录的电压电流值，得到不同条件下电阻的定量关系，进而得到电阻与长度成正比，与横截面积成反比，并且与不同的材料有关实验得到这样的结论，在理论上是否也符合，请学生利用串并联电路电阻关系来说明RLS的合理性。演示与长度成正比的说明过程。把一段长导体看作是n段单位长度的导体串联得到。长导体长度为nL0，等效电阻为nR0，显然RL。请学生来说明R1/S的合理性。总结研究得到的结论：RLS，并且R与材料有关。控制变量法研究与长度的关系，控制横截面积和材料不变。研究与横截面积的关系，控制长度和材料不变。研究与材料的关系，控制长度和横截面积不变。观察演示实验，在黑板表格中记录电压值和电流值。在教师引导下得到关系RLS，并且理解与材料有关。把一段粗导体看作是n段单位横截面积的导体并联得到。粗导体横截面积为nS0，等效电阻为R0/n，显然R1/S。电阻定律10长度和横截面积都可以定量测量，如何把电阻与材料的关系定量化？把这个表征不同材料导电特性的物理量叫做电阻率，将探究结论写为R=LS。电阻大小与电阻率成正比，L、S相同时，电阻率越大，电阻越大，所以表示材料对电流阻碍作用的大小。巩固练习题1，求从两个方向把电阻接入电路时的电阻值。总结，计算电阻时，长度一定是沿电流方向的长度，横截面积一定是与电流方向垂直的面的面积。巩固练习题2，两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，如图示方向通电流，电阻有什么关系？定义一个物理量，能够表征不同材料的导电特性（或者电阻特性）计算并回答问题思考回答问题电阻率15电阻率是我们新接触的一个物理量，现在再深入地研究它的物理意义。电阻率的单位是什么？电阻率的意义：电阻率表征材料的导电特性，并且电阻率越大，材料对电流的阻碍作用越大。从微观机理来解释电阻率的存在。以金属导体为例，自由电子，晶体结构点阵上的原子实。自由电子在定向移动过程中不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，形成对电子定向运动的阻碍。不同材料内部结构不同，阻碍作用也不同。电阻率表征材料的导电特性，每种材料都对应自己的电阻率特性。读电阻率表，回答回答问题，导线一般用什么做成？发热元件（如电炉丝）用什么材料做成？为什么要标明20时电阻率？总结，不同材料的电阻率，纯净金属电阻率小，合金电阻率大。电阻率表征材料导电特性，但并不意味着电阻率是一个恒定的数值，它与温度有关。不同的材料随温度的变化规律不同。演示实验，灯泡灯丝实验，再次演示。金属电阻率随温度升高而增大，某些合金电阻率受温度影响极小，某些材料电阻率随温度升高而降低。从微观角度看，温度越高，原子实热运动越剧烈，对自由电荷定向移动阻碍越大。不同材料于电阻率变化关系的应用：电阻温度计，标准电阻。简单介绍超导体的相关知识，并播放超导介绍视频。什么是超导现象；持续电流的存在；超导的完全抗磁性。根据电阻定律表达式，得到电阻率单位：m用铜或铝做导线，用镍铬合金做发热元件。表明20说明在不同温度下电阻率的数值会变化。学生观察实验，分析电路，准确描述电路变化，并说明实验能够得到的结论。超导资料：1911年，卡麦林翁纳斯用液氦冷却水银线并通以几毫安的电流，在测量其端电压时发现，当温度稍低于液氦的正常沸点时，水银线的电阻突然跌落到零，这就是所谓的零电阻现象或超导电现象。实验发现，一旦在超导回路中建立起了电流，则无需外电源就能持续几年仍观测不到衰减，这就是所谓的持续电流。现代超导重力仪的观测表明，超导态即使有电阻，其电阻率也必定小于1028m。这个值远远小于正常金属迄今所能达到的最低的电阻率1015m，因此可以认为超导态的电阻率确