高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻教案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻教案，共6页。教案主要包含了电阻，影响导体电阻的因素，电阻率，伏安特性曲线等内容，欢迎下载使用。

1．经历探究影响导体电阻的因素的过程，并在此过程中体会控制变量法和逻辑思维方法的应用。
2．了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，深化对电阻的认识。
3．了解电阻率与温度的关系，理解电阻率的概念及物理意义。
教学重难点
教学重点
电阻定律及其应用、电阻率与温度的关系
教学难点
电阻定律及其应用
教学用具
多媒体设备
教学过程
新课引入
观察图片，思考：小鸟落在110 kV的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的，但小鸟仍然安然无恙。这是为什么？
解释：鸟本身是导电的，也不具有耐高压的特性。小鸟能站在电线上的原因是小鸟并联在两脚之间的导线上，而导线长度很小，故该部分导体的电阻小，故小鸟两端的电压很小，接近于零，故不会对小鸟造成危害！
教师：什么是导体的电阻？导体的电阻跟哪些因素有关？这些就是我们本节课要学习的内容。
新课讲授
一、电阻
教师：按照如图所示电路图，研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况，得到导体的U-I图像如图。
总结：同一个导体，不管电流、电压怎么变化，电压跟电流之比都是一个常量，这个结论可以写成R=U/I。
可见，在电压U相同时，R越大，导体中的电流I越小，看来R的值反映了导体对电流的阻碍作用，R称为导体的电阻。
【思考】能不能说R与电压U成正比，与电流I成反比？
学生活动：思考老师所提问题，然后举手回答。
教师：那么决定导体电阻的因素究竟是什么呢？
二、影响导体电阻的因素
教师设问：猜想导体的电阻与哪些因素有关？
学生活动：思考教师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。向导体的电阻导体的长度、横截面积、材料有关的方向引导。
我们可以通过实验来探究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。
教师活动：播放视频《教研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系》。
导线a、b、c、d串联，电流相等，则电压之比等于电阻之比。
b与a长度不同，横截面积、材料相同。比较a、b的电阻之比与它们的长度之比。
c与a横截面积不同，长度、材料相同。比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比。
d与a材料不同，长度、横截面积相同。比较a、b的电阻是否相同。
实验结论
同种材料，S一定，电阻R与L成正比
R∝L
同种材料，L一定，电阻与S成反比

电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料有关。
导体电阻的决定式

说明：实验发现，同种材料的导体，式中的ρ是不变的，不同种材料的导体ρ一般不同，说明ρ表征了导体材料的某种特征。
三、电阻率
1. 物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性。
电阻率越大，表明在相同长度、相同横截面积的情况下，导体的电阻越大。
2. 公式
由得

3．单位：Ω·m
表格：常见几种导体材料的电阻率
教师活动：播放视频《电阻率与温度的关系》。
学生活动：观看老师播放的视频。
结论：温度升高，灯丝的电阻率变大了。
师生活动：总结电阻的相关规律。
1. 纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
2. 金属的电阻率随温度的变化而变化。
(1)金属的电阻率将随温度的升高而变大，电阻温度计就是利用了这个原理。
(2)有些合金导体电阻几乎不随t变化，可做标准电阻。
(3)某些材料当温度降低到一定温度时电阻降为0，ρ= 0这种现象叫作超导现象。
四、伏安特性曲线
1. I－U 图像与U－I图像的区别(图线为直线时)
(1)坐标轴的意义不同
I－U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。
(2)图线斜率的意义不同
I－U图像中，斜率表示电阻的倒数，U－I图像中，斜率表示电阻，如图所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1。
2 .I－U图像叫作导体的伏安特性曲线
阅读课本拓展学习，熟悉线性元件和非线性元件。
典题剖析
例1 关于金属的电阻率，下列说法正确的是( )
A.纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大
B.纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大
C.合金的电阻率随温度的升高而减小
D.电阻率的大小只随温度的变化而变化，与材料无关
解析：由不同种类金属的电阻特点知A正确；纯金属的电阻率随温度 的升高而增大，而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B、C错误；电阻率除与温度有关外，还与材料有关，D错误。故选A
例2 (多选)如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )
A. 该导体的电阻随电压的升高而增大
B. 该导体的电阻随电压的升高而减小
C. 导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω
D. 导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω
例3 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )
A. 4IB. 2IC. D.
答案：A
课堂小结
1. 电阻的定义式
R=U/I
2. 电阻定律

3. 电阻率的物理意义
反映材料的导电性能。与材料和温度有关。
4. 伏安特性曲线温度/℃
材料
0
20
100
银
1.48×10－8
1.6×10－8
2.07×10－8
铜
1.43×10－8
1.7×10－8
2.07×10－8
铝
2.67×10－8
2.9×10－8
3.80×10－8
钨
4.85×10－8
5.3×10－8
7.10×10－8
铁
0.89×10－7
1.0×10－7
1.44×10－7
锰铜合金
4.4×10－7
4.4×10－7
4.4×10－7
镍铜合金
5.0×10－7
5.0×10－7
5.0×10－7