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人教版高中物理选修3-1

2.6导体的电阻

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。 教 学 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目 标 情感态度与价值观 重点 难点 教学方法、手段 通过实验探究，体会学习的快乐。 电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。 利用实验，抽象概括出电阻定律。 探究、讲授、讨论、练习。 个性补充 过程与方法 概括出物理规律的能力。 知识与技能 2．了解电阻率与温度的关系。 教学过程(教学设计)：步骤、内容、教学活动 导入新课 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。 推进新课 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

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(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；导体电阻与构成它的材料有关。 L(2)数学表达式：R＝ρ S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：

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(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 银 铜 铝 钨 ρ/Ω·m 1.6×108 1.7×108 2.9×108 5.3×108 －－－－材料 铁 锰铜合金 镍铜合金 镍铬合金 ρ/Ω·m 1.0×107 4.4×107 5.0×107 1.0×106 －－－－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。 学生思考： (1)纯净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？ [参考解答] (1)从表中可以看出，合金的电阻率大。 (2)制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来制做。制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。 2．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下图电路，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。如图所示。 3