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时间:2018-07-23
《高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:2.6 电阻定律(2)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、教学设计(二)教学目标 (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、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。教学重点难点 重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。难点:利用实验,抽象概括出电阻定律。教学方法 探究、讲授、讨论、练习。教学手段 实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电
2、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。导入新课 教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。推进新课 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
3、、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
4、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
5、。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;导体电阻与构成它的材料有关。(2)数学表达式:R=ρ教师指出:式中ρ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ρ:(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量。(2)单位:欧·米(Ω·m)【投影1】几种导体材料在20℃时的电阻率材料ρ/Ω·m材料ρ/Ω·m银1.6×10-8铁1.0×10-7铜1.7×10-8锰铜合金4.4×10-7铝
6、2.9×10-8镍铜合金5.0×10-7钨5.3×10-8镍铬合金1.0×10-6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)纯净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制做。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
7、8W)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。如图所示。金属电阻温度计学生思考: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。课堂总结与点评 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=ρ2.电阻率是反映材料导电性能的物理
8、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)。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0.5Ω,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:8Ω 5倍解析:一段导线对折两次后,变成四段相同的
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