1、第二节 电阻定律 电阻率本节教材分析本节的电阻定律是这一章的基本规律之一，它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系.教材对电阻定律的讲述，从学生的实际出发，在学生初中已有的定性认识的基础上，通过实验，引入电阻率的概念，得出电阻定律.同时，还介绍了电阻率与温度的关系. 因此，做好教材安排的实验，是顺利完成这一教学任务的关键.电阻率是一个反映材料导电性能的物理量.各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大；半导体的电阻率随温度的升高而减小；超导体的电阻率在温度降到转变温度时突然变为零.根据金属的电阻率随温度变化制成了电阻温度计. 教学目标一、知识目标1.理解电
2、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、能力目标1.培养学生通过控制变量，利用实验抽象概括出物理规律的能力.2.培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.三、德育目标通过电阻温度计的教学，培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质. 教学重点1.电阻定律.2.利用电阻定律进行有关的分析和计算. 教学难点利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点. 教学方法实验法、分析法教学用具实物投影仪、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. 课时安排1 课时教学过程一、引入新课师同学们在初中学过，电阻是
3、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？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.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电阻定律 电阻率二、新课教学师介绍固定在胶木板上的四根合金导线 L1、L 2、L 3、L 4 的特点.（1 ） L1、L 2 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、L 3 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、L 4 为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导
4、线（L 3 为镍铬丝，L 4 为康铜丝）演示电阻与导体长度、横截面积的定量关系.（1 ）按下图连接成电路.（2 ）研究导体电阻与导体长度的定量关系.师将与 A、B 连接的导线分别接在 L1、L 2 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、L 2 电流的不同，得出导线电阻与导线长度的定量关系.生从实验知道，电流与导线的长度成反比.根据欧姆定律，在电压相同的条件下，导线中的电流与它的电阻成反比.经过分析推理可知，在导线材料、横截面积相同的条件下，导线的电阻与导线的长度成正比.（3 ）研究导体电阻与导体横截面积的定量关系.师将与 A、B 连接的导线分别接在 L2、L
5、3 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、L 3 电流的不同，得出导线电阻与导线横截面积的定量关系.生从实验知道，电流与导线的横截面积成正比.而在电压相同的条件下，电流与电阻成反比，经过分析推理可知，在导线的长度和材料相同的条件下，导线的电阻与横截面积成反比.（4 ）研究导体的电阻与导体材料的关系.师将与 A、B 连接的导线分别接在 L3、L 4 两端，重做以上实验 .生从实验知道，电流与导体的材料有关.经过分析推理，导线的电阻与导线的材料性质有关.师生共同活动：概括归纳出电阻定律.（1 ）电阻定律的内容：导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比，跟它的横截面积
6、 S 成反比.这就是电阻定律.（2 ）电阻定律的公式：R= Sl师介绍比例常数 .（1 ）比例常数 跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率.（2 ）电阻率的物理意义：材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为 1 m、横截面积为 1 m2 的导体电阻.（3 ）电阻率的单位：在国际单位制中，R 的单位是 ，l 的单位是 m，S 的单位是 m2，所以 的单位是 m.投影几种导体材料在 20 时的电阻率.材料 /m银 1.6108铜 1.7108铝 2.9108钨 5.3108铁 1.0107锰铜合金 4.4107镍铜合金 5.0107镍铬合金 1.0106锰铜合金：85
7、%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.师从上表可知，金属与合金哪种材料的电阻率大？生从表中可以看出，合金的电阻率大.师制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？生制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选择电阻率大的合金来制作.师各种材料的电阻率都随温度而变化.金属的电阻率跟温度有什么关系呢？演示研究金属的电阻率跟温度的关系.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上图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况，说明了什么道理？生当温度升高时，欧姆表的示数变大，表
8、明金属的电阻随温度的升高而增大，或金属的电阻率随温度的升高而增大.师介绍电阻温度计的主要构造、工作原理.（1 ）工作原理：电阻温度计是利用金属的电阻随温度变化制成的.（2 ）主要构造：指示仪表、连接导线、热电阻（铂）.请同学们思考：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？生利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻.师有些材料的电阻率随温度的升高而减小，下节课学习这部分内容.三、小结本节课主要学习了以下几个问题：1.电阻定律 R= .Sl2.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：金属的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率随温度的升高而减
9、小；而某些合金的电阻率随温度变化极小.四、作业1.练习二（1） 、 （2） 、 （3 ） 、 （4 ）2.查阅资料，了解滑动变阻器的两种连接方法：分压式接法和限流式接法.3.预习“测定金属的电阻率”分组实验.五、板书设计六、本节优化训练设计1.一只“220 V、100 W”的灯泡工作时电阻为 484 ，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是A.小于 484 B.大于 484 C.等于 484 D.无法确定2.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是 d，电阻是 R，把它拉制成直径为 的均匀10d细丝后，它的电阻变为A.10000 R B.R/10000C.100 R D.R/1
10、003.一个标有“220 V、60 W”的白炽灯泡，加上的电压 U 由 0 逐渐增大到 220 V，在此过程中，电压 U 和电流 I 的关系可用图线表示，在图中所给的四个图线中，肯定不符合实际的是 4.在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达到 5.6 A 时，每秒钟从电子枪发射的电子数目有多少？电流的方向如何？5.现有半球形导体材料，接成左下图所示两种形式，则两种接法的电阻之比Ra Rb=_6.在相距 40 km 的 A、B 两地架两条输电线，电阻共为 800 ，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 10 V，电流表的示数为 40 mA，求发生短路处距 A 处有多
11、远？如右上图所示.参考答案：1.A 2.A 3.ACD4.3.51013 个，电流方向与电子运动的方向相反.5.1 4解析：将半球形导体可再等分成两块 球形材料，假设每 球形材料相当于用同种材料4141制成的长为球半径 r、截面积为 S 的电阻 R，则图（a）中的连接方式相当于长为 r，面积为2S 的等效电阻，故 Ra= ；图（b）中的连接方式相当于长为 2r，面积为 S 的22r等效电阻，故Rb= =2RSrRaR b=146.12.5 km解析：设发生短路处距离 A 处有 x m，据题意知，A 、B 两地间的距离 l=40 km，电压表的示数 U=10 V，电流表的示数 I=40 mA=40103 A,R 总 =800 .根据欧姆定律 I= 可得：A 端到短路处的两根输电线的电阻 RxRRx= =250 3104I根据电阻定律可知：Rx= S2A、B 两地输电线的电阻为 R 总 ，R 总 = Sl2由/得 lxR总解得 x= 40 km=12.5 km8025总
