2024-2025学年新教材高中物理第十一章电路及其应用第二节导体的电阻教案新人教版必修3

PAGE6-导体的电阻教学设计学习目标一、学问与技能1.通过试验探究知道影响导体电阻的因素。2.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。二、过程与方法1、经验确定导体电阻的因素的探究过程，体验运用限制变量法探讨物理问题的思维方法。体会试验探究和逻辑推理都是重要的科学探讨方法。2、理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和平安用电的意识三、情感看法与价值观通过生产中的应用，培育他们沟通沟通的实力，提高理论与实践相结合的实力。重点难点1、通过试验探究知道影响导体电阻的因素。（重点）2、驾驭导体电阻的计算公式。（重点）3、理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。（难点）4、知道导体的伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件。（难点）教学打算课件教学过程一、导入新课：【老师引入课程】为了减小输电线上电能的耗损，人们尽量把输电线做得粗一点，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。那么，它们之间的定量关系是怎样的呢？二、讲授新课： 1、电阻【老师引导】回顾初中学过的欧姆定律的内容。选取一个导体，探讨导体两端的电压随导体中的电流的改变状况。视察导体A、B的U-I图像。【老师补充】从图中可以看出，同一个金属导体的U-I图像是一条过原点的直线。同一个导体，不管电流、电压如何改变，电压跟电流之比都是一个常量，这个结论可以写成。R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。图中不同导体U-I图像的倾斜程度不同，表明不同导体的R值不同。【小结】电阻是反映导体对电流的阻碍作用的物理量，是导体两端的电压与导体中电流的比值。2、影响导体电阻的因素【老师提问】导体的电阻究竟与导体的哪些因素有关？通过试验来探讨导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。【试验】探讨导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系【试验探究】（1）电阻丝横截面积、长度和电阻的测量a．横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。b．长度的测量：把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。c．电阻的测量：连接适当电路，用电压表测量电阻丝两端的电压，用电流表测量通过电阻丝的电流I，由R＝eq\f(U,I)计算得到R。（2）试验探究a．试验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系．b．试验电路：c．试验方法：限制变量法，其中a与b长度不同；a与c横截面积不同，a与d材料不同探究过程：(1)b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与长度之比的关系。(2)c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系。(3)d与a只有材料不同，比较a、d的电阻是否相同。【试验结论】导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的材料有关。3、导体的电阻率【老师引导】通过上述试验：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。得出公式为R＝ρeq\f(l,S)。【探究】如图所示，为一电阻率为ρ的长方体铜柱，各边尺寸标注如图，a、b、c、d为四个接线柱。探讨1：ab端接入电路和cd端接入电路时铜柱的电阻相同吗？若不相同，哪种状况大些？探讨2：试用题中所给符号表示ab端和cd端接入电路时的电阻。【老师补充】导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质确定的，电阻率ρ表征了导体材料的某种特性。【演示】电阻率与温度的关系如图所示，将日光灯灯丝(额定功率为8W)与演示用欧姆表(测电阻大小的仪器)连接成如图所示电路，用酒精灯加热灯丝后，发觉欧姆表的示数变大了，该试验说明哪个物理量与温度有关？金属丝的电阻率与温度有关，随温度的上升而增大。【老师总结】电阻率ρ的相关因素(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。(2)与导体的温度有关①有些合金的电阻率几乎不受温度改变影响，常用来制作标准电阻。②金属的电阻率随温度的上升而增大，可制作电阻温度计。③当温度降低到特殊低时导体电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。【老师补充】线性元件与非线性元件的电阻特点（1）对于线性元件，R不变，，在I—U图像中，凸显的斜率表示导体电阻的倒数，图线斜率越大，电阻越小；斜率越小，电阻越大。而在U-I图像中，图像的斜率表示电阻。（2）对于非线性元件，其在不同电压下的电阻是不同的，某一电压下电阻的倒数不是该点切线的斜率，而是该点与原点O的连线的斜率，即。课堂练习1、一根阻值为R的匀称电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些状况下其电阻值仍为R(

)A.L不变,S增大一倍

B.S不变,L增大一倍

C.L和S都缩小为原来的一半

D.L和横截面的半径都增大一倍答案：C2、如图所示是“探究导体电阻与其影响因素”的装置图，为四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面，跟相比，分别只有一个因素不同：与的长度不同；与横截面积不同；与材料不同.用电压表分别测量两端的电压.则下列说法正确的是()A.依据两端的电压的关系可知导体电阻与导体长度有关B.依据两端的电压的关系可知导体电阻与横截面积有关C.依据两端的电压的关系可知导体电阻与材料有关D.由试验结论可得出电压与导体的长度、横截面积、材料无关答案：C3、如右上图所示，某一导体的形态为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为，则为()A.9∶25B.25∶9 C.25∶4 D.4∶25答案：C4、如图所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别是()A．4Ω和2ΩB．0.25Ω和0.5ΩC．4kΩ和2kΩD．2.5×10－4Ω和5.0×10－4Ω答案：C5、某同学做三种导电元件的导电性试验，他依据所测量数据分别绘制了三种元件的图像如图所示，则下述推断正确的是()A.只有乙图像是正确的B.甲、丙图像是曲线，确定误差太大C.甲、丙为线性元件，乙为非线性元件D.甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不确定有较大误差答案：D6、如图所示的长方体是用电阻率为的匀称金属制成的，长度为，其横截面为正方形，边长为，若将它的端接入电路时的电阻为，则将它的两个侧面上的端接入电路时的电阻是()A. B. C. D.答案：B板书设计§11.2导体的电阻一、电阻1．定义：导体两端的电压与导体中电流的比值。2．定义式：R＝eq\f(U,I)。3．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量。4．导体的UI图像的斜率反映导体电阻的大小。二、影响导体电阻的因素导体的电阻与长度、横截面积有定量关系，与电阻的材料也有关。三、导体的电阻率1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。2．电阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。3．电阻率ρ的相关因素(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较