高中物理教科版选修3-12 电阻定律教学设计

这是一份高中物理教科版选修3-12 电阻定律教学设计，共2页。

（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。
教学教具：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：
（一）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。（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？ （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？ （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。
总结：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。
（二）新课教学
1、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？（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（2.6-3）
（1）探究方案一
（2）探究方案二
（3）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，即R = ρ 。
2、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P58)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（但对于非金属导体，也会出现反常情况）。至此，我们先从理论的角度得出影响电阻的几个因素就一一做了介绍。
3、小结
1、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以后（超导及其应用）中还会有深刻的发挥。
2、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。