高中物理教案课题
§2.6电阻定律课型新授课
教 学 目 标 (一)知识与技能1、理解电阻定律和电阻率,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。(二)过程与方法用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。(三)情感、态度与价值观通过实验探究,体会学习的快乐。教学重点、难点重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。难点利用实验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
教学方法探究、讲授、讨论、练习教 学手段 实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒 教学活动(一)引入新课教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。(二)进行新课1、电阻定律教师:(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线l1、l2、l3、l4的特点.(1)l1、l2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝)(2)l2、l3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)(3)l3、l4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(l3为镍铬丝,l4为康铜丝)演示实验:按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系教师:将与a、b连接的导线分别接在l1、l2两端,调节变阻器r,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过l1、l2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。学生:从实验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:将与a、b连接的导线分别接在l2、l3两端,调节变阻器r,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过l2、l3电流的不同,得出导线电阻与导体横截面积的关系。学生:从实验知道,电流与导线的横截面积成正比,表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。(3)研究导体的电阻与导体材料的关系教师:将与a、b连接的导线分别接在l3、l4两端,重做以上实验。学生:从实验知道,电流与导体的材料有关,表明导线的电阻与材料的性质有关。师生共同活动:小结实验结论,得出电阻定律。电阻定律:(1)内容:同种材料的导体的电阻r跟它的长度l成正比,跟它的横截面积s成反比;导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。(2)公式:r=ρ教师指出:式中ρ是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。电阻率ρ:(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量。(2)单位:欧·米(ω·m)[投影]几种导体材料在20℃时的电阻率材料ρ/ω·m材料共 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:金属的电阻率随着温度的升高而增大。教师:介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。如图2.6-5所示。 学生思考:锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小,怎样利用它们的这种性质?参考解答:利用它们的这种性质,常用来制作标准电阻。(三)课堂总结、点评通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题:1、电阻定律r=ρ2、电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变;某些材料的电阻率会随温度的升高而变大(如金属材料);某些材料的电阻率会随温度的升高而减小(如半导体材料、绝缘体等);而某些材料的电阻率随温度变化极小(如康铜合金材料)(四)实例探究☆电阻定律的应用【例1】一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5ω,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?答案:8ω;5倍解析:一段导线对折两次后,变成四段相同的导线,并联后的总电阻为0.5ω,设每段导线的电阻为r,则=0.5ω,r=2ω,所以导线原来的电阻为4r=8ω。若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍,则这一半的电阻变为4ω×9=36ω,另一半的电阻为4ω,所以拉长后的总电阻为40ω,是原来的5倍。☆综合应用【例2】在相距40km的a、b两地架两条输电线,电阻共为800ω,如果在a、b间的某处发生短路,这时接在a处的电压表示数为10v,电流表的示数为40ma,求发生短路处距a处有多远?如下图所示. 解析:设发生短路处距离a处有x米,据题意知,a、b两地间的距离l=40km,电压表的示数u=10v,电流表的示数i=40ma=40×10-3a,r总=800ω。根据欧姆定律i=可得:a端到短路处的两根输电线的电阻rxrx=ω=250ω ①根据电阻定律可知:rx=ρ ②a、b两地输电线的电阻为r总,r总=ρ ③由②/③得 ④解得x=×40km=12.5km 学生活动共