电阻定律教案2页

第六节、电阻定律
【教学目的】
1、掌握电阻定律的内容和物理意义
2、掌握电阻率的概念，知道电阻率和哪些因素相关
【教学重点】 电阻定律的理解和掌握
【教学难点】
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
【教具】
蓄电池、电流表、伏特表、滑动变阻器、不同材料、粗细、长度的导线若干。
【教学过程】
○、复习＆引入
计算：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。
☆学生计算…（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？
学生讨论…（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？
学生讨论…（教师提示：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？
学生讨论…（教师提示：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。
同学们，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。本节的任务，就是要是要具体
找出影响导体电阻的因素，并定量的总结出相关规律。
一、电阻定律
请同学们根据刚才的理论分析，总结三个因素对电阻的定性影响——
☆学生：S增大，R减小；l增大，R增大；T升高，R增大。
过渡：这种关系能不能通过实验来验证呢？我们下面请看——
演示实验：教材 P153“实验”
实验目的、实验原理简介
实验器材介绍（变阻器的必要性）
电路连接
实验步骤分三步走…
结论：用打勾（√）的方式照应前面的板书（学生结论）
这里虽然照应了两个，还有一个由于条件所限，没有得到验证。而且，一个新的因素
d
U

冒了出来——材料。究竟，决定电阻变化的因素有哪些、定量的规律又是怎样的呢？
电阻定律：导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比，跟它的横截面积 S 成反比。
R = ρ
二、电阻率
由于在 S 、l 相同的情况下，ρ 大，R 就大，导电性就差，反之，则越好。所以 ρ
是一个能反映导体导电性能好坏的物理量。研究表明，电阻率又和两个因素相关（这就
象写一篇文章的插叙一样），它们是——
1、材料。
具体情况请见教材 P154表格 ☆学生看表…
从表格我们可以看出哪些信息？（导电性谁好谁差；标题有 20℃的限制）
2、温度
研究表明，一般的导体，在温度升高时，ρ增大。（但对与非金属导体，也会出现
反常情况）
至此，我们先前从理论的角度得出影响电阻的几个因素就一一做了介绍。
三、小结
本节知识较单纯，电阻定律只是在初中的基础上给出了一个定量的关系。但是，本节
还是有一个新的要点，那就是，我们发现导体的电阻还会和温度相关。这一点在实际中
是有意义的，比如，物理学家们根据这个特性制成了热敏电阻，大家只要去了解一下电
饭煲的工作原理，就会感受到热敏电阻的使用价值了。此外，电阻随温度的变化在接下
来的第四节（超导及其应用）中还会有深刻的发挥。
不过话又说回来，当我们考虑到电阻随温度的变化时，我们的很多电学问题的讨论是
很麻烦的，因此，在更加广泛的场合，我们忽略了这种效应。甚至在中学阶段，如果不
是题目明确考察电阻随温度的变化规律，我们都不考虑这一点。这也是我们应该记住的
一个常规。
作为电阻定律的巩固，我们最后完成这样一个练习——
★证明串（并）联电路总电阻和分电阻的关系，这里假定各个分电阻都是相同的。
四、巩固新课：
1、复习课本内容
2、完成 P57 问题与练习：2、4
3、作业纸
教后记：
对于电阻定律的探究初中已进行，理解公式没有问题，但在导线长度横截面积特别
是半径发生变化时会出计算上的错误，或者空间想象力不够。
S
l