电阻定律教案.ppt
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1、2.6 导体的电阻,(1)公式表述:,(2)电阻的定义:,R与电压U和电流I无关;,而我们现实生活中的电阻却是有大有小, 小到几欧,大到几K欧,说明电阻是可以改变的。那么电阻和什么物理量有关呢?,下面我们就学习能改变电阻大小的物理量。,比徝,请一个同学来观察两个灯泡,判断一下哪个发光强一些?,导体的电阻与哪些因素有关?,左边灯丝细点,右边灯丝粗点,得出,“导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比,跟导体中的电流I成反比”,这种说法对吗?,问题:根据欧姆定律,错误,是比值,如图:我们可以用学过的“伏安法”来测电阻,与长度有关,一、猜想:决定导体电阻大小的因素有那些?,与材料有关,与横截面积,控制
2、变量法,猜想:导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料三个因素都有关系,我们需要采取什么实验方法去研究?(三个以上变量),3.不同材料,S、L一定,探究R与材料 的关系,一、实验方法的讨论(如图),刚才我们的猜想是:导体的电阻可能与导体的长度L、横截面积S和材料 三个因素有关系,三个以上变量,我们采用控制变量法来做实验。,用控制变量法分三次实验:,1.同种材料,S一定,探究电阻R与L的关系,2.同种材料,L一定,探究电阻R与S的关系,二、设计实验方案(用什么方法?)测量,1、(讨论)设计测量电阻R的实验方案:,(1)现在打算用什么伏安法测电阻。,(3)请画出测量电阻的电路图。,(2)测量电路采用
3、内接法还是外接法?,若 时,采用电流表内接法,若 时,采用电流表外接法。,安培表的电阻只有几欧姆,而伏特表的电阻有几千欧姆,我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆,因此应采用“外接法”。,(4)实验仪器,教学重点:学用从实验图中找器材,A表,V表,滑动变阻器,电源,开关,导线,电阻丝,从图中可找到的器材有:,思考1:还有什么器材?或有哪个答案表达不恰当呢?,思考2:长度L、横截面积S和材料,测量长度L,要用到什么?那种更精确?刻度尺还是游标卡尺?哪种更精确?,同理:测量横截面积S (我们平常家的电线粗还是细?)要用到什么?刻度尺还是螺旋测微器?哪种更精确?,同理:材料,要用到什么?不同材料的导线?
4、要几种?,正确答案:A表,V表,滑动变阻器,学生电源,开关,导线若干,相同长度不同材料电阻丝和同种材料粗细不同的电阻丝若干,(4)实验仪器,2、设计同种材料,S一定时探究电阻R与长度L的关系的实验方案:,(1)你打算怎样选取不同长度的导线?,(2)为了快速找出R与L的定量关系,你在测量不同长度导线的电阻时,准备保持哪个电学量不变?为什么?怎样操作?,保持电流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与L的关系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),伏特表一端固定在A(a)点,另一端依次接在B(b)、C(c)D(d)、E(e)、F(f),通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。,(3)怎样处理实验数据?,同种
5、材料,S一定,改变L(6次),测R(伏安法。也可以保持电流不变,测电压)列表记录实验数据。,做出RL (或U/L)图像。如果图像是过原点的直线,说明RL (图像法),通过计算R/L(或U/L)之比 ,如果是常量, 说明Rl(计算法),A,B,C,D,E,F,(1)你打算怎样选取不同S的导线?,(2)为了快速找出R与S的定量关系,你在测量不同横截面积导线的电阻时,准备保持哪个电学量不变?为什么?怎样操作?,3、设计同种材料,L一定时,探究电阻R与S的定量关系的实验方案:,保持电流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与S的关系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),使伏特表的两端分别接在几段长度相等横
6、截面积分别为为S、2S、3S、4S、5S的镍铬丝的两端,通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。,(3)怎样处理实验数据?,同种材料,L一定,改变S(6次),测R(伏安法)列表记录实验数据。,做出RS-1图像。如果图像是过原点的直线,说明 R1/S (图像法),通过计算RS乘积为一常量,说明R1/S(计算法),o,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,这样的关系具有普遍意义么?,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。,理论探究,L1、R1,1.导体的电阻R与长度L的关系,(提示从串并联知识去考虑),讨论:,R=R0/
7、n,nS0,2.导体的电阻R与横截面积S的关系,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。,数学表达式:,请利用已测数据求出你实验中的k值,并分析k有何意义?,得出结论:,比例系数k 有何意义?,思考:,实验探究,k由导体材料 决定,电阻定律,1.内容:,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;导体电阻与构成它的材料有关.,2.表达式:,理论推导,电阻不同,电阻与 材料有关,2、电阻率与温度的关系,金属:,T,半导体:,T,热敏电阻 光敏电阻,电阻温度计,半导体的导电性能具有可控性,1、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大,电阻率(),(阅读课
8、本P58-59),2、理论和实验依据:,3、三种表述:,1、研究内容:导体中的电阻跟哪些因素有关系。,4、适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液。,(1)实验依据。利用控制变量法研究R与L、S的关系。,(1)文字表述。同种材料的导体,其电阻R 跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比导体电阻与构成它的材料有关。,(2)公式表述。,(3)图像表述。,(2)理论推导。利用串、并联电路的特点推导R与L、S的关系。,是比例常数,它与导体的材料和温度有关,反映了材料的导电性能,称为材料的电阻率。,2、度量方式:,4、矢量标量:标量,3、决定因素:导体本身的性质决定。,1、引入目的:
9、反映了导体对电流的阻碍作用。,国际单位制中 欧姆(),5、单位换算:,6、测量方法:伏安法等。(加上长度和直径的测量),电阻R和电阻率两个物理量的对比,反映了导体导电能力好坏的性质。,由导体材料和温度两个因素决定。,R2,R1,电流方向,材料相同,厚度相同,上表面是正方形,两个导体,R1 = R2,思考与讨论:P58,A组能力训练题1,1.根据电阻定律,电阻率 对于温度一定,的某种金属来说,它的电阻率 ( ),A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定,D,A组能力训练题2,2.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是 (
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