探究决定导线电阻的因素教案

探究决定导线电阻的因素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=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］几种导体材料在20℃材料ρ/Ω·m材料ρ/Ω·m银×10-8铁×10-7铜×10-8锰铜合金×10-7铝×10-8镍铜合金×10-7钨×10-8镍铬合金×10-6锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。镍铜合金：54%铜，46%镍镍铬合金：%镍，15%铬，16%铁，%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。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=ρ2.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Ω，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，变成四段相同的导线，并联后的总电阻为Ω，设每段导线的电阻为R，则=Ω，R=2Ω，所以导线原来的电阻为4R=8Ω。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4Ω×9=36Ω，另一半的电阻为4Ω，所以拉长后的总电阻为40Ω，是原来的5倍。综合应用【例2】在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，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10V，电流表的示数为40mA，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=40km，电压表的示数U=10V，电流表的示数I=40mA=40×10-3A,R总根据欧姆定律I=可得：A端到短路处的两根输电线的电阻Rx