三维目标
知识与技能
1.掌握电阻定律的内容和物理意义,能利用电阻定律进行有关的分析和计算;
2.掌握电阻率的概念,知道电阻率和哪些因素相关。
过程与方法
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概括出物理规律的能力。
情感、态度与价值观
通过实验探究,体会学习的快乐。
教学重点
电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
教学难点
1.利用实验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点;
2.什么情况下考虑电阻率随温度的变化,什么情况下忽略这种影响。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习。
教 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、热敏电阻、光敏电阻、手电筒。
[新课导入]
已知金属铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028m−3,现在横截面积为1.0mm2的铜导线中通过1.2A的电流,试求导线中自由电子的定向移动速率。(答案:8.9×10−5m/s)
在我们刚才计算中,我们用到了电流的微观解释I=neSv,让我们讨论这样几个问题:
1.在电压一定的情况下,如果仅将导体的横截面积S增大,电流会怎样变化?(教师提示:电场强度(对柱形导体,看成匀强电场E= )会变化吗?→v会变化吗?→n会变化吗?→结论:I变大。
2.在电压一定的情况下,如果仅将导体的长度L增大,电流会怎样变化? (提示:和上面类似)→结论:I变小。
3.在电压一定的情况下,如果仅将导体的温度升高,电流会怎样变化?(提示:和上面类似,但要提请学生注意电子热运动速率的变化──客观上造成阻碍作用加大)→结论:I变小。
总结:我们刚才讨论的虽然是电流的变化,但根据欧姆定律,它事实上反映另外一个隐含的信息:电阻会随着导体某些因素的改变而改变。
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?
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。
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,找出影响导体电阻的因素,并定量的总结出相关规律。