第二节 决定导体电阻大小的因素（导学案）物理粤教版2019必修第三册

第二节 决定导体电阻大小的因素 1.物理观念：理解导体电阻是由其自身材料、长度、横截面积和温度共同决定的，掌握电阻定律的表达式R＝ρ及其适用条件；理解电阻率是反映材料导电性能的物理量，知道其单位和常见材料的电阻率数量级，能区分电阻与电阻率的概念差异。 2.科学思维：能运用控制变量法设计实验方案，分析实验数据，归纳得出电阻与各因素的定量关系，发展归纳推理能力；能将宏观实验现象与微观自由电子运动受阻机制建立联系，形成从宏观到微观的物理建模能力。 3.科学探究：经历“提出问题一设计实验一收集数据一分析论证一得出结论”的完整探究过程，提升实验设计与操作能力；能正确使用多用电表测电阻、游标卡尺测直径、刻度尺测长度，具备基本的实验仪器操作技能。 4.科学态度与责任：在小组合作实验中培养实事求是、严谨细致的科学态度，尊重实验数据，敢于质疑异常结果；认识导体材料选择在电力输送、电子器件制造中的实际意义，体会物理学对工程技术发展的支撑作用。 1.知道电阻的定义，体会运用比值定义物理量的方法(重点)。 2.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量的研究方法(重难点)。 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(重点)。 【知识回顾】 第一节　导体的I-U特性曲线 一、电流 1、定义:通过导体横截面的电量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流。 2、公式:I＝ 3、单位:国际单位:安培(A) 1A=1C/s，常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 4、方向:正电荷定向移动的方向。 二、欧姆定律 1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． 2、公式:I＝ 3、适用条件：金属导电和电解液导电。 三、伏安特性曲线 1、符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件； 2、不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件。 四、限流分压接法 【自主预习】 第二节　决定导体电阻大小的因素 一、实验探究 （1）实验目的 （2）实验方法 （3）实验原理 （4）数据记录 （5）实验结论 二、电阻定律及电阻率 1.电阻定律 (1)内容：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)公式：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 (3)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 2.电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)单位：欧姆·米，符号为 Ω·m。 (3)影响电阻率的两个因素：材料和温度。 (4)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。 (5)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 三、内外接法 思考与讨论1 一、实验探究 1.思考：滑动变阻器通过什么改变电阻的？ 答案　长度。 2.如图，思考：为什么同样接在220v电路当中的灯泡，亮度不同？ 答案　横截面积。 3.中国有39519万户家庭，每个家庭所用导线均是铜线或铝线，却不用铁线。 答案　材料。 4.小组合作，思考本实验的实验目的、实验方法、实验原理分别是什么？ 答案　实验目的：探究导体电阻与导体长度L、横截面积S和材料的定量关系。 实验方法：控制变量法。 控制材料、横截面积S不变，探究电阻R与长度L的关系； 控制材料、长度L不变，探究电阻R与横截面积S的关系； 控制长度L、横截面积S不变，探究电阻R与材料的关系。 实验原理：伏安法。 思考与讨论2 二、电阻定律及电阻率 1.结合教材内容，尝试归纳电阻率的相关知识。 答案　(1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)单位：欧姆·米，符号为 Ω·m。 (3)影响电阻率的两个因素：材料和温度。 (4)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。 (5)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 3.如图，比较一下，金属与合金哪种材料的电阻率大？ 答案　合金电阻率大。 4.目前，我们已经学习了两个关于电阻的公式，R＝和R＝ρ，小组合作，用表格形式对比讨论，它们有什么的区别与联系？ 答案　表格如下： 例题:工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率。它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分，如图所示。A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d=1cm，把它们浸没在待测液体中，通过两根引线加上电压 U，当 U=6V时，测出电流I=1μA，那么这种液体的电阻率为多少? 思考与讨论3 三、内外接法 关于测量电路的电流表的接法有两种，分别是内接法、外接法。如图所示。 小组合作，用表格形式对比讨论，它们有什么的区别与联系？ 答案　表格如下： 课堂小结： 本节课在初中阶段学习的基础上,引导学生进一步讨论了影响导体电阻的因素,深化了学生对电阻的认识和理解。通过学习电阻率的概念,让学生进一步认识了电阻的种类,对电阻率的进一步认识还体现在电阻率随温度的变化上。 1、一根长为L的均匀金属电阻丝电阻为R，现将其拉长为原来的2倍，设温度不变，则其电阻为（ C ） A．R B．2R C．4R D．8R 2、一段长为L，电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉制成 3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（ D ） A．R/3 B．3R C．R/9 D．R 3、一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为d/4的均匀细丝，电阻值将变为（ C ） A．R/16 B．16R C．256R D．R/64 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 决定导体电阻大小的因素 1.物理观念：理解导体电阻是由其自身材料、长度、横截面积和温度共同决定的，掌握电阻定律的表达式R＝ρ及其适用条件；理解电阻率是反映材料导电性能的物理量，知道其单位和常见材料的电阻率数量级，能区分电阻与电阻率的概念差异。 2.科学思维：能运用控制变量法设计实验方案，分析实验数据，归纳得出电阻与各因素的定量关系，发展归纳推理能力；能将宏观实验现象与微观自由电子运动受阻机制建立联系，形成从宏观到微观的物理建模能力。 3.科学探究：经历“提出问题一设计实验一收集数据一分析论证一得出结论”的完整探究过程，提升实验设计与操作能力；能正确使用多用电表测电阻、游标卡尺测直径、刻度尺测长度，具备基本的实验仪器操作技能。 4.科学态度与责任：在小组合作实验中培养实事求是、严谨细致的科学态度，尊重实验数据，敢于质疑异常结果；认识导体材料选择在电力输送、电子器件制造中的实际意义，体会物理学对工程技术发展的支撑作用。 1.知道电阻的定义，体会运用比值定义物理量的方法(重点)。 2.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量的研究方法(重难点)。 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(重点)。 【知识回顾】 第一节　导体的I-U特性曲线 一、电流 1、定义:通过导体横截面的 跟通过这些电量所用 的比值叫做电流。 2、公式:I＝ 3、单位:国际单位:安培(A) 1A=1C/s，常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 4、方向:正电荷 的方向。 二、欧姆定律 1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． 2、公式:I＝ 3、适用条件：金属导电和电解液导电。 三、伏安特性曲线 1、符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的 ，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件； 2、不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线 ,这种电学元件叫做非线性元件。 四、限流分压接法 【自主预习】 第二节　决定导体电阻大小的因素 一、实验探究 （1）实验目的 （2）实验方法 （3）实验原理 （4）数据记录 （5）实验结论 二、电阻定律及电阻率 1.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成 ，与它的横截面积S成 ；导体电阻还与构成它的 有关。 (2)公式：R＝ ，式中ρ叫作这种材料的 。 (3)适用条件：温度一定，粗细均匀的 或浓度均匀的 。 2.电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)单位： ，符号为 。 (3)影响电阻率的两个因素： 和温度。 (4)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。 (5)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而 ，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而 ，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作 电阻。 三、内外接法 思考与讨论1 一、实验探究 1.思考：滑动变阻器通过什么改变电阻的？ 2.如图，思考：为什么同样接在220v电路当中的灯泡，亮度不同？ 3.中国有39519万户家庭，每个家庭所用导线均是铜线或铝线，却不用铁线。 4.小组合作，思考本实验的实验目的、实验方法、实验原理分别是什么？ 思考与讨论2 二、电阻定律及电阻率 1.结合教材内容，尝试归纳电阻率的相关知识。 3.如图，比较一下，金属与合金哪种材料的电阻率大？ 4.目前，我们已经学习了两个关于电阻的公式，R＝和R＝ρ，小组合作，用表格形式对比讨论，它们有什么的区别与联系？ 例题:工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率。它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分，如图所示。A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d=1cm，把它们浸没在待测液体中，通过两根引线加上电压 U，当 U=6V时，测出电流I=1μA，那么这种液体的电阻率为多少? 思考与讨论3 三、内外接法 关于测量电路的电流表的接法有两种，分别是内接法、外接法。如图所示。 小组合作，用表格形式对比讨论，它们有什么的区别与联系？ 课堂小结： 本节课在初中阶段学习的基础上,引导学生进一步讨论了影响导体电阻的因素,深化了学生对电阻的认识和理解。通过学习电阻率的概念,让学生进一步认识了电阻的种类,对电阻率的进一步认识还体现在电阻率随温度的变化上。 1、一根长为L的均匀金属电阻丝电阻为R，现将其拉长为原来的2倍，设温度不变，则其电阻为（ ） A．R B．2R C．4R D．8R 2、一段长为L，电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉制成 3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（ ） A．R/3 B．3R C．R/9 D．R 3、一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为d/4的均匀细丝，电阻值将变为（ ） A．R/16 B．16R C．256R D．R/64 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $