高中物理 第3章 恒定电流 第2节 电阻教案 鲁科版必修第三册-鲁科版高二第三册物理教案VIP免费

第2节电阻核心素养物理观念科学思维科学态度与责任能了解电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。通过了解电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，能用控制变量法分析问题。在探究决定电阻大小的因素的过程中通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生团队合作与交流的能力。知识点一导体电阻与相关因素的定量关系1.电阻：导线对电流的阻碍作用。2.电阻的测量——伏安法(1)原理：用电压表测出导线两端的电压U，用电流表测出导线中通过的电流I，代入公式R＝，求出导线的电阻。(2)电路图如图所示。3.探究影响导线电阻的因素如图所示，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素。(1)在材料相同、粗细相同的情况下，导体的电阻与导体的长度成正比。(2)在材料相同、长度相同的情况下，导体的电阻与导体的横截面积成反比。(3)在长度相同，粗细相同的情况下，材料不同的导体其电阻一般不相同，说明导体的电阻与材料有关。4.电阻定律(1)内容：导体的电阻R与其长度l成正比，与其横截面积S成反比，还与导体的材料有关。(2)公式：R＝ρ。式中ρ是比例系数。5.电阻率(1)R＝ρ式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率，即ρ＝。(2)电阻率与材料有关，还与温度有关。金属材料的电阻率一般会随温度的升高而增大。当温度变化范围不大时，金属的电阻率与温度之间近似地存在线性关系。但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小，变化是非线性(填“线性”或“非线性”)的。金属的电阻率随温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻随温度升高而增大。6.导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线在实际应用中，常用横坐标表示电压U，用纵坐标表示电流I，这样画出的导体的I－U图像，叫做导体的伏安特性曲线，如图所示。(2)线性元件导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压为成正比的线性关系，具有这样特点的电学元件称为线性元件，如金属导体、电解质溶液等。(3)非线性元件伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气态导体、二极管等。[思考判断](1)对于同种材料的导体，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比。(√)(2)电压一定，电阻与通过导体的电流成正比。(×)(3)电流一定，电阻与导体两端的电压成反比。(×)(4)电阻率与导体的材料有关。(√)(5)电阻率与导体的形状有关。(×)知识点二电阻的应用1.固定电阻：电阻阻值不变的电阻器。2.可调电阻：电阻值的大小可以人为调节的电阻，也叫可变电阻。影响导体电阻大小的因素(1)(2)(3)R＝ρ是电阻的决定式，导体电阻的大小由l、S、ρ决定，某导体发生拉伸或压缩形变后。导体的横截面积、长度发生变化，电阻会变化，但电阻率是不变的，因为电阻率与材料、温度有关，与导体的大小、形状等无关。对于线性元件，伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数。对于非线性元件，可以用欧姆定律公式求某一电压下的电阻。核心要点对电阻定律的理解[要点归纳]1.公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1＝ρ；若通过电流I2，则R2＝ρ。导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。2.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质溶液。[试题案例][例1]两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1解析本题应根据电阻定律R＝ρ、欧姆定律I＝和电流定义式I＝求解。对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的，由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的。给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I1＝，I2＝＝，由I＝可知，在相同时间内，电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。答案C方法凝炼导体变形后电阻的分析方法某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变。(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比。(3)在ρ、l、S都确定之后，应用...