人教版物理（中職）類 4.1 電阻定律 教案（表格式）

課題第四章直流電路第一節(jié)電阻定律1課時教學目標知識目標1.了解電流的概念，知道電流產生的微觀機制；2.理解部分電路歐姆定律，知道其適用條件；3.理解電阻定律，知道金屬導線的電阻與長度、橫截面積的關系。能力目標1.通過對歐姆定律的復習與深化，能熟練地進行相關計算；2.通過對電阻定律的學習，能夠進行相關的簡單計算；3.通過對電阻定律的探究實驗，增強分析問題解決問題的能力。情感目標1.通過本節(jié)的學習，培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新的科學態(tài)度和科學精神；2.通過對我國在超導方面的成就的了解，激發(fā)學生的愛國主義情感。重點部分電路歐姆定律；電阻定律難點探究電阻定律教具多媒體展示系統(tǒng)、影響導體電阻的因素的實驗裝置數套主要教學過程學生活動教學過程設計一、引入課題用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-1。提問：在家中要安裝空調時，由于空調工作電流較大，可能需要為它裝配一條專用導線。商店里出售的電線有許多種：長的、短的、粗的、細的、銅的、鋁的。你知道該買什么樣的嗎？（一般情況下，少數學生能回答出來：要買銅的、較粗的導線。）引入課題：今天我們要來探究導線的電阻與哪些因素有關——第一節(jié)電阻定律。二、電流我們在初中已經知道，當一段導線中有電流通過時，我們將一只電流表串聯到這段導線中，就可以測量出其中的電流。但是大家知道電流究竟是怎樣形成的嗎？我們在初中學過，電荷的定向移動形成電流。要形成電流，必須有能夠自由移動的電荷——自由電荷。金屬中的自由電子，電解質溶液（酸、堿、鹽的水溶液）中的正、負離子，都是自由電荷。在什么條件下，自由電荷才能發(fā)生定向移動呢？用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-2。當導體兩端沒有電壓時，導體中大量的自由電荷就像氣體中的分子一樣，不停地做無規(guī)則的熱運動。自由電子向各個方向運動的機會相等，因而對導體的任一橫截面，在一段時間內從兩側穿過這個截面的自由電荷大致相等。從宏觀上看，導體中的自由電荷沒有定向移動，所以沒有電流。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-3。把導體的兩端分別接到電源的兩極上，兩端有了電壓，產生電場，導體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流。導體中的電流可以是正電荷的定向移動，也可以是負電荷的定向移動，還可以是正、負電荷沿相反方向的定向移動。習慣上規(guī)定：正電荷定向移動的方向為電流的方向。在金屬導體中，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反；在電解質溶液中，電流的方向與正離子定向移動的方向相同，與負離子定向移動的方向相反。電流有強弱之分，電流的強弱用電流這個物理量來表示。通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值，叫作電流。電流用I表示，則電流的SI單位是A（安）。三、部分電路的歐姆定律提問：既然在導體的兩端加上電壓，導體中才有電流，那么，導體中的電流跟導體兩端的電壓有什么數量關系呢？（）德國物理學家歐姆（1787—1854）通過實驗研究得出結論：導體中的電流I跟導體兩端的電壓U成正比。對于同一個導體，不管電壓和電流的大小怎樣變化，其比值都是恒定的；而對于不同的導體，電壓和電流的比值一般是不同的。比值越大，導體在同一電壓下通過的電流越小。這個比值反映了導體對電流的阻礙作用，叫作導體的電阻。電阻用R表示，則電阻的SI單位是Ω（歐）。根據上式可知即，導體中的電流I跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。這就是部分電路歐姆定律。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態(tài)導體（如熒光燈管中的氣體）、某些導電器件（如晶體管）和某些用電器（如電動機、電解槽等）并不適用。四、電阻定律將學生分為6個實驗小組，每小組一套實驗裝置：（學生電源、單刀開關、滑動變阻器、電壓表、電流表）各一個、電阻定律實驗板一塊（其上有四根導線）、導線若干。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材圖4-4。我們用這個電路來測量不同導線a、b、c、d的電阻，a與b的材料、橫截面積相同，但a的長度是b的2倍；b與c的材料、長度相同，但b的橫截面積是c的2倍；c與d的長度、橫截面積相同，但材料不同。請大家先把導線a連接入電路中。將學生電源的電壓輸出調為2V，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數為1V，記錄下電流表的示數，計算出導線a的電阻。更換電阻，再依次測量并計算出b、c、d的電阻。提問：a、b的長度之比是2︰1，則它們的電阻之比是多少？（a、b的電阻之比大約是2︰1）提問：b、c的橫截面積之比是2︰1，則它們的電阻之比是多少？（b、c的電阻之比大約是1︰2）提問：c、d的長度、橫截面積相同，但材料不同，它們的電阻是否相等？（c、d的電阻不同。）通過大量精確的實驗發(fā)現，導體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。這就是電阻定律。寫成公式，則有上式中的比例常量ρ跟導體的材料有關，是一個反映材料導電性能的物理量，叫作材料的電阻率，它的SI單位是Ω·m。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材中的表4-2，請學生觀看幾種材料在20從表中可以看出，金屬和合金的電阻率都很??；而電木、橡膠的電阻率都很大。使用時，可以根據需要，參照電阻率表選取合適的材料。例如，在輸電、用電線路中，為了減小電阻就要選用銅、鋁材料做導線；而用電器和電工用具的絕緣部分，又要選用電木、橡膠等材料制作?；貞竟?jié)前的問題，我們在給空調裝配專用導線時，由于空調的功率較大，需要較大的電流，因此我們常選擇電阻較小的粗的銅導線。用多媒體展示系統(tǒng)展示教材中的圖4-5。各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。電阻溫度計就是利用金屬的這種特性制成的，可以用來測量很高的溫度。精密的電阻溫度計是用鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以算出溫度。有些合金如錳銅和康銅合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，因此常用來制作標準電阻。例題一條康銅絲，橫截面積S=0.20mm2，長l=2.5m，在它的兩端加上電壓U=0.60V時，通過它的電流I=0.10A，求這種康銅絲的電阻率。解根據部分電路歐姆定律，康銅絲的電阻為Ω=6.0Ω根據電阻定律得康銅絲的電阻率ρ為課后請同學們自己閱讀教材中的“物理與技術超導體”的內容。學生觀看學生思考并回答板書板書學生觀看學生觀看板書板書板書板書學生回答板書板書板書板書要求學生記住，第三節(jié)要用到板書學生觀看學生操作學生回答學生回答學生回答板書板書板書結合生活學生觀看板書小結電阻定律1．電流正電荷的定向移動方向為電流的方向。通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值，叫作電流。電流的SI單位是A（安）。2．部分電路歐姆定律導體中的電流I跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。這就是部分電路歐姆定律。3．電阻定律導體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。這就是電阻定律?；仡櫛竟?jié)知識；體會思考方法；感受情感態(tài)度隨堂練習練習4-12．答導線對折時，長度為原來的1/2，橫截面積為原來