11.2导体的电阻 教学设计-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十一章 电路及其应用 课时11.2 导体的电阻 1、 教材分析 本节是电学基本规律之一。从部分电路的欧姆定律可以知道，能用导体两端的电压与电流的比值表示导体的电阻大小，但导体两端的电压和电流并不能决定导体的电阻大小。因此需要通过实验探究导体的影响因素，从定性分析逐渐到定量分析，教学容量大。 2、 学情分析 学生在先前的学习中已经知道影响导体电阻的因素，但不知道它们的定量关系；并且学生已经学习了电路的相关知识和实验的基本知识，知道通过控制变量法进行研究多个物理量之间的关系。但是对于实验方案的设计会出现问题。 教学目标 1.深化对电阻的认识，掌握电阻定律及电阻率的意义，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及身边常用的电阻。 3.通过实验操作研究电阻跟导体的长度、横截面积、材料之间的关系。 3、 重难点 重点：电阻定律的内容及其得出过程 难点：实验方案的设计和实验数据的处理 4、 授课内容 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＝。 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。 【典例1】关于电流和电阻，下列说法中正确的是 (　D　)　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B.金属导体温度升高时，假设加在其两端的电压不变，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大 C.由R=可知，导体的电阻与它两端所加的电压成正比，与通过它的电流成反比 D.对于给定的导体，比值是个定值，它反映导体本身的一种性质 【典例2】有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲导体的2倍，则以下说法正确的是 (　B　) A.甲、乙两导体中的电流相同 B.乙导体中的电流是甲的2倍 C.甲、乙两导体两端的电压相同 D.乙导体两端的电压是甲的2倍 二、影响导体电阻的因素 1．探究电路 2．探究原理 a、b、c、d四条不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。 3．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。 4．探究结论：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。 【典例1】.我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明，在温度不变时，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，这个规律叫作电阻定律，用公式表示为R=ρ，其中R、l、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫作材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想： 猜想1：电阻率与材料的长度有关； 猜想2：电阻率与材料的横截面积有关； 猜想3：电阻率与材料的种类有关。 于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见表： 实验序号 材料 长度 l/m 横截面积 S/m2 电阻 R/Ω 电阻率ρ 1 铜 1.0 1.0×10-7 0.17 1.7×10-8 2 铜 2.0 1.0×10-7 0.34 1.7×10-8 3 铜 1.0 0.5×10-7 0.34 1.7×10-8 4 铁 1.0 1.0×10-7 1.0 1.0×10-7 5 镍铬合金 1.0 1.0×10-7 11.0 1.0×10-6 (1)你认为下面哪一个是电阻率的单位　　　　　。  A.Ω·m B.Ω/m C.Ω/m2 D.Ω (2)分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是　　　　(选填“正确”或“错误”)的。  (3)分析比较实验序号　　　　的数据，可以初步确定猜想2是错误的。  (4)分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是　　　　　　　　　　　。  (5)根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，电阻丝的材料应选用　　　　　，这是因为相同规格的这种材料做成的电阻阻值较　　　　　(选填“大”或“小”)，可以调节的阻值范围较大。  (6)根据表中的数据求出一段长10 m、横截面积为2 mm2的铁导线的电阻是　　　　Ω。  (7)我们知道导体的电阻还与温度有关，有些导体的电阻随温度升高而增大，有些导体的电阻随温度升高而减小。你认为导体的电阻随温度变化是因为　　　。  A.R=ρ不成立 B.ρ发生变化 C.l发生变化 D.S发生变化 答案　(1)A　(2)错误　(3)1、3　(4)电阻率与材料的种类有关　(5)镍铬合金　大　(6)0.5　(7)B