人教版物理（中职）类 4.1《电阻定律》 导学案（无答案）

第1节《电阻定律》课前自主学习任务单基础层次（A层次）一、学习目标1、了解电流的概念；2、理解部分电路的欧姆定律并能进行简单的计算；3、理解电阻定律，知道金属导线的电阻与长度、横截面积、材料、温度有关。二、学习过程：任务1：电流1、_________________________________形成电流。2、形成电流的两个条件：（1）必须要有能够__________________；（2）导体两端存在______。3、习惯上规定：_____________定向移动的方向为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向_______；在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向______，与负离子定向移动的方向_________。4、电流有强弱之分，电流的强弱用_______这个物理量来表示。__________________________________________________________________，叫做电流。5、电流的公式是：其中q的单位是c（库仑），t的单位是s（秒），则I的单位是A（安培）例：5秒内通过某导体横截面的电荷量为2.5c，求通过导体的电流是多大？解：由得任务2：部分电路欧姆定律导体中的电流I与导体____________成正比，与导体的_________成反比。这就是部分电路的欧姆定律。其公式是例：电阻值为100Ω的电值，两端加载220V的电压，求通过该电阻的电流。解：由得任务3：电阻定律1、影响导体电阻大小的因素。导体电阻的大小只与四个因素有关：材料、长度、横截面积和温度。（1）长度：导体越长，电阻越大。（2）横截面积：导体的横截面积越大，电阻越小。（3）材料：用不同的材料制成相同长度、相同粗细的导体，其电阻一般是不相同的。（4）温度：对金属导体而言，温度越高，电阻越大。2、电阻定律导体的电阻R跟它的____________成正比，跟它的______________成反比。这就是电阻定律。其公式为________________。式中ρ为常量，跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物体量，叫做材料的电阻率。其国际单位是Ω.m(欧米)例题：P87例题三、检测反馈1、导线中的电流为8A，1s内通过导体的某一横截面的电荷量为_______c。2、给灯泡加上220V电压时，通过灯丝的电流为0.5A，这时灯丝的电阻为________Ω。3、一条康铜丝，横截面积S＝0.20mm2，长L=2.44m，在它两端加上电压为U＝0.6V时，通过它的电流I＝0.1A，则这种康铜丝的电阻率为_________Ώ.m。（提示）4、导线的电阻是4欧，把它对折起来作为一条导线用，它的电阻变为_______欧，如果把它均匀拉长到原来的2倍，电阻又变为______欧。（提示：对折后长度减半，横截面积增倍）应用层次（B层次）一、学习目标（在A层次的基础上增加）1、了解电荷量2、了解电阻率二、学习过程：任务1：电荷量电荷量是表示物体带电多少的物理量。电荷量的单位是c（库仑）。研究发现最小的电荷量是。我们把称为元电荷，用e表示，即。任何物体所带的电量都是元电荷的整数倍，任何一个物体所带的电量都不可能小于。质子的带电量为一个单位的正电荷，电子的带电量为一个单位的负电荷，其带电量都是。任务2：电阻率1、电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。电阻率越小的材料其导电性能越好。2、电阻率的单位可由电阻定律的公式推导而得由，R的单位是Ω，S的单位是，的单位是m，所以的单位是3、材料的导电性能的分类根据材料的电阻率的大小，可将各种材料分为三大类：根据材料的电阻率的大小，可将各种材料分为三大类：导体（）、绝缘体（）、半导体（介于两者之间）。4、电阻率大小的影响因素包括两个方面：（1）材料：材料不同，电阻率一般不同。（几种常用材料的电阻率见P86表4－2）（2）温度：即使同一种材料，温度发生变化，其电阻率也会发生变化。（表4－2是指20℃时各种材料的电阻率）三、检测反馈1、导线中的电流为8A，1s内有_________个电子通过导线的某一横截面。2、导体电阻的大小与导体的_________、________、________、_______四个因素有关。电阻率ρ只与______和_______两个因素有关。3、将一根导线均匀拉长至原来的3倍，则其电阻变为原来的_______倍。4、一纯电阻用电器的工作电流为0.5A，用电器到电源的距离为200m，输电线是横截面积为4mm2的铝线，求输电线上的电压（拓展层次（C层次）一、学习目标（在A、B两层次的基础上增加）1、了解影响导体电阻大小的因素的研究方法2、温度对导体电阻大小的影响关系二、学习过程：任务1：了解影响导体电阻大小因素的研究方法导体电阻的大小与材料、横截面积、长度、温度有关。初中时我们学过，当一个物理量同时与几个因素有关时，我们一般采取什么方法来对它进行定量研究？——控制变量法。1、电阻与导线长度的关系（控制什么不变？）用同一种材料制成粗细均匀的导体分别截取长度为L、2L、3L、4L……在相同的温度下，用万用表测它们的电阻结果发现：它们的电阻之比为1：2：3：4▲表明：导体的电阻R跟导体的长度L成正比，即R∝L2、电阻与导线横截面积的关系（控制什么不变？）把刚才截取的长度为2L、3L、4L……分别折成2、3、4……折，则它们的长度相等，横截面积分别为S、2S、3S、4S……在相同的温度下，用万用表测它的电阻。结果发现，它们的电阻之比为1：1/2:1/3:1/4……▲表明：导体的电阻R跟导体的横截面积成反比，即R∝1/s3、电阻与材料的关系（控制什么不变？）（1）把各种不同的材料制成等长等粗的导体（2）分别测这些导体的电阻结果发现，材料不同，电阻不同。另外，在其他条件不变的情况下，温度发生变化，导体的电阻也会发生变化。任务2：温度对导体电阻大小的影响关系1、电阻的定义：不同的导体两端加以同样的电压，经过导体的电流一般是不相同的，电流越小，说明受到的阻碍作用越大。我们把导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值叫做导体的电阻。其公式为值得注意的是：（1）这是一个比值定义法，凡比值定义法有一个特点，被定义的物理量与后面的两个物理量无关。比如，无论U、I怎么变化，导体的电阻总是保持不变，R的大小是由导体本身的性质决定的（即由导体的横截面积、长度、材料、温度决定的），与U、I无关。因此，不能说R跟U成正比，跟I成反比。（2）由经过公式变换的部分电路的欧姆定律则不一样，I的大小是由U和R共同决定的，因此可说I跟U成正比，跟R成反比。2、电阻产生的机理电荷在做定向移动时，由于与周围的离子、原子、分子等发生频繁碰撞而受到阻碍作用，使电荷前进的速度减慢，从而使单位时间内通过导体横截面的总电荷数变小，即电流变小。3、温度对导体电阻大小的影响温度对导体电阻大小的影响可包括两个方面。（1）温度升高，导体中的离子、原子、分子无规则热运动加剧，自由电荷在定向移动过程中与它们的碰撞机会增多，因此导致电阻增大。（2）温度升高，使原本不能自由移动的电荷获得能量，挣脱原子或分子的束缚而成为自由电荷