高二物理沪教版选修3-1 3.3 探究电阻定律 教案
3.3 探究电阻定律
【三维目标】
1、知识技能：理解电阻定律，掌握，明确电阻的串联、并联和混联的特点。会画等效电
路。了解电阻率与温度的关系。
2、过程与方法：通过探究电阻定律，培养学生的科学探究能力和实验动手能力。通过会画等效电路图，体会等效思电阻定律想方法。
3.情感、态度和价值观：
从电阻定律的重要意义，体会电阻定律的应用价值以及客观世界的有序性。
【教学重点】理解电阻定律
【教学难点】电阻率的概念
【教法与学法】自主阅读、合作探究、归纳总结；
【教学过程】
【引入新课】
导入新课——我们已经知道电阻的大小不是由电压和电流决定的。而是由电阻本身决定的。那么到底是电阻的哪些因素影响电阻的大小呢？又是什么样的函数关系呢？这一节我们就一起来探究这个问题。
【新课内容】
一、电阻定律
1、 实验探究
1） 探究目的：探究导体电阻和哪些因素有关，及定量关系式。
2）科学猜想：引导学生由生活中的现象猜想，归纳学生猜想：
（1） 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻。
（2） 同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮。
（3） 电线常用铜丝而不用铁丝。
得出结论：导体的电阻可能和长度、横截面积、材料等有关。
3）实验准备：
引导学生思考：要想得到电阻同三个因素之间的定量关系。那么你得首先能测出各个量的数值。
（1） 电阻的测定：利用伏安法测电阻。学生画出实验电路图。
（2） 长度的测量：刻度尺。
（3） 横截面积的测量：绕制多匝线圈，用刻度尺测量。
4）研究方法：
那如何把研究多个物理量之间关系的复杂问题变简单写？我们在以前学习中碰到过类似的情况吗？
思考并讨论：
类似研究牛顿第二定律：a于F和m之间的关系。控制两个量不变，研究R与第三个量
之间的关系
分组讨论：
研究方法：控制变量法
这样一来，这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了，比如说：
（1）、研究电阻和长度的关系时，就选用横截面积和材料相同的导体
（2）、研究电阻和横截面积的关系，就选用材料和长度相同的导体
（3）、研究电阻与材料的关系是，就选用长度和横截面积相同的导体
5）进行实验：
为有效控制时间，学生分成三大组，每一组只研究一个关系。
将全班学生分成15组，其中5组研究电阻和长度的关系，5组研究电阻和横截面积的关系，5组研究电阻和材料的关系，
教师巡视，并对学生在研究中出现的问题进行订正和指导。
分组实验：
按照电路图，学生连接实物电路，进行读数
把数据纪录在学案上，并进行分析
6）结论汇报：
2、实验结论
电阻定律：
1）电阻定律内容：导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。
写成式子形式，R∝L/S 写成比例形式， R=KL/S 分析比例常数的意义。
在实验中也发现，即使L、S都相同，若材料不同，则电阻也不同，可见比例常数和材料有关，同时，对同一材料来说，比例常数相同，对不同材料来说，比例常数不同。它是反
映材料本身性质的物理量，我们把它定义为电阻率，并用一个专门的字母ρ表示。所以，公式可写成：
2）公式：R= ρL/s
分析：当L、S一定时，ρ越大，R越大，即导电性能越差；反之，导电性能越好所以，电阻率是反映导电性能好坏的物理量
3）电阻率ρ
(1)反映了材料导电性能的好坏
提问：对某一材料来说，ρ的数值等于多少？我们可以怎样来测量？
教师总结：由R=ρL/s可得，ρ=RS/L,可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻
（2） 大小等于L=1m,S=1m2的导体电阻
（3） 单位：Ω·m
［投影］几种导体材料在20℃时的电阻率
材料 | ρ/Ω·m | 材料 | ρ/Ω·m |
银 | 1.6×10-8 | 铁 | 1.0×10-7 |
铜 | 1.7×10-8 | 锰铜合金 | 4.4×10-7 |
铝 | 2.9×10-8 | 镍铜合金 | 5.0×10-7 |
钨 | 5.3×10-8 | 镍铬合金 | 1.0×10-6 |
锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。
镍铜合金：54%铜，46%镍。.
镍铬合金：67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰。
问题：
（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？
4）电阻率与温度的关系
演示实验：将日光灯灯丝（额定功率为8 W）与演示用欧姆表调零后连接成图电路，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