人教版物理（中職）類 4.1《電阻定律》 導學案（無答案）

第1節(jié)《電阻定律》課前自主學習任務單基礎層次（A層次）一、學習目標1、了解電流的概念；2、理解部分電路的歐姆定律并能進行簡單的計算；3、理解電阻定律，知道金屬導線的電阻與長度、橫截面積、材料、溫度有關。二、學習過程：任務1：電流1、_________________________________形成電流。2、形成電流的兩個條件：（1）必須要有能夠__________________；（2）導體兩端存在______。3、習慣上規(guī)定：_____________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_______；在電解質(zhì)溶液中，電流的方向與正離子定向移動的方向______，與負離子定向移動的方向_________。4、電流有強弱之分，電流的強弱用_______這個物理量來表示。__________________________________________________________________，叫做電流。5、電流的公式是：其中q的單位是c（庫侖），t的單位是s（秒），則I的單位是A（安培）例：5秒內(nèi)通過某導體橫截面的電荷量為2.5c，求通過導體的電流是多大？解：由得任務2：部分電路歐姆定律導體中的電流I與導體____________成正比，與導體的_________成反比。這就是部分電路的歐姆定律。其公式是例：電阻值為100Ω的電值，兩端加載220V的電壓，求通過該電阻的電流。解：由得任務3：電阻定律1、影響導體電阻大小的因素。導體電阻的大小只與四個因素有關：材料、長度、橫截面積和溫度。（1）長度：導體越長，電阻越大。（2）橫截面積：導體的橫截面積越大，電阻越小。（3）材料：用不同的材料制成相同長度、相同粗細的導體，其電阻一般是不相同的。（4）溫度：對金屬導體而言，溫度越高，電阻越大。2、電阻定律導體的電阻R跟它的____________成正比，跟它的______________成反比。這就是電阻定律。其公式為________________。式中ρ為常量，跟導體的材料有關，是一個反映材料導電性能的物體量，叫做材料的電阻率。其國際單位是Ω.m(歐米)例題：P87例題三、檢測反饋1、導線中的電流為8A，1s內(nèi)通過導體的某一橫截面的電荷量為_______c。2、給燈泡加上220V電壓時，通過燈絲的電流為0.5A，這時燈絲的電阻為________Ω。3、一條康銅絲，橫截面積S＝0.20mm2，長L=2.44m，在它兩端加上電壓為U＝0.6V時，通過它的電流I＝0.1A，則這種康銅絲的電阻率為_________?.m。（提示）4、導線的電阻是4歐，把它對折起來作為一條導線用，它的電阻變?yōu)開______歐，如果把它均勻拉長到原來的2倍，電阻又變?yōu)開_____歐。（提示：對折后長度減半，橫截面積增倍）應用層次（B層次）一、學習目標（在A層次的基礎上增加）1、了解電荷量2、了解電阻率二、學習過程：任務1：電荷量電荷量是表示物體帶電多少的物理量。電荷量的單位是c（庫侖）。研究發(fā)現(xiàn)最小的電荷量是。我們把稱為元電荷，用e表示，即。任何物體所帶的電量都是元電荷的整數(shù)倍，任何一個物體所帶的電量都不可能小于。質(zhì)子的帶電量為一個單位的正電荷，電子的帶電量為一個單位的負電荷，其帶電量都是。任務2：電阻率1、電阻率是用來表示各種材料導電性能的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。電阻率越小的材料其導電性能越好。2、電阻率的單位可由電阻定律的公式推導而得由，R的單位是Ω，S的單位是，的單位是m，所以的單位是3、材料的導電性能的分類根據(jù)材料的電阻率的大小，可將各種材料分為三大類：根據(jù)材料的電阻率的大小，可將各種材料分為三大類：導體（）、絕緣體（）、半導體（介于兩者之間）。4、電阻率大小的影響因素包括兩個方面：（1）材料：材料不同，電阻率一般不同。（幾種常用材料的電阻率見P86表4－2）（2）溫度：即使同一種材料，溫度發(fā)生變化，其電阻率也會發(fā)生變化。（表4－2是指20℃時各種材料的電阻率）三、檢測反饋1、導線中的電流為8A，1s內(nèi)有_________個電子通過導線的某一橫截面。2、導體電阻的大小與導體的_________、________、________、_______四個因素有關。電阻率ρ只與______和_______兩個因素有關。3、將一根導線均勻拉長至原來的3倍，則其電阻變?yōu)樵瓉淼腳______倍。4、一純電阻用電器的工作電流為0.5A，用電器到電源的距離為200m，輸電線是橫截面積為4mm2的鋁線，求輸電線上的電壓（拓展層次（C層次）一、學習目標（在A、B兩層次的基礎上增加）1、了解影響導體電阻大小的因素的研究方法2、溫度對導體電阻大小的影響關系二、學習過程：任務1：了解影響導體電阻大小因素的研究方法導體電阻的大小與材料、橫截面積、長度、溫度有關。初中時我們學過，當一個物理量同時與幾個因素有關時，我們一般采取什么方法來對它進行定量研究？——控制變量法。1、電阻與導線長度的關系（控制什么不變？）用同一種材料制成粗細均勻的導體分別截取長度為L、2L、3L、4L……在相同的溫度下，用萬用表測它們的電阻結果發(fā)現(xiàn)：它們的電阻之比為1：2：3：4▲表明：導體的電阻R跟導體的長度L成正比，即R∝L2、電阻與導線橫截面積的關系（控制什么不變？）把剛才截取的長度為2L、3L、4L……分別折成2、3、4……折，則它們的長度相等，橫截面積分別為S、2S、3S、4S……在相同的溫度下，用萬用表測它的電阻。結果發(fā)現(xiàn)，它們的電阻之比為1：1/2:1/3:1/4……▲表明：導體的電阻R跟導體的橫截面積成反比，即R∝1/s3、電阻與材料的關系（控制什么不變？）（1）把各種不同的材料制成等長等粗的導體（2）分別測這些導體的電阻結果發(fā)現(xiàn)，材料不同，電阻不同。另外，在其他條件不變的情況下，溫度發(fā)生變化，導體的電阻也會發(fā)生變化。任務2：溫度對導體電阻大小的影響關系1、電阻的定義：不同的導體兩端加以同樣的電壓，經(jīng)過導體的電流一般是不相同的，電流越小，說明受到的阻礙作用越大。我們把導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值叫做導體的電阻。其公式為值得注意的是：（1）這是一個比值定義法，凡比值定義法有一個特點，被定義的物理量與后面的兩個物理量無關。比如，無論U、I怎么變化，導體的電阻總是保持不變，R的大小是由導體本身的性質(zhì)決定的（即由導體的橫截面積、長度、材料、溫度決定的），與U、I無關。因此，不能說R跟U成正比，跟I成反比。（2）由經(jīng)過公式變換的部分電路的歐姆定律則不一樣，I的大小是由U和R共同決定的，因此可說I跟U成正比，跟R成反比。2、電阻產(chǎn)生的機理電荷在做定向移動時，由于與周圍的離子、原子、分子等發(fā)生頻繁碰撞而受到阻礙作用，使電荷前進的速度減慢，從而使單位時間內(nèi)通過導體橫截面的總電荷數(shù)變小，即電流變小。3、溫度對導體電阻大小的影響溫度對導體電阻大小的影響可包括兩個方面。（1）溫度升高，導體中的離子、原子、分子無規(guī)則熱運動加劇，自由電荷在定向移動過程中與它們的碰撞機會增多，因此導致電阻增大。（2）溫度升高，使原本不能自由移動的電荷獲得能量，掙脫原子或分子的束縛而成為自由電荷