人教版物理（中职）通用类 4.1 电阻定律 教案.doc

电阻定律教学设计教学目标知识与技能理解电阻定律知道金属导体的电阻与长度横截面积的关系知道改变导体电阻的方法了解超导现象及其应用过程与方法通过实验探究总结出电阻定律体会物理实验探究中的控制变量方法情感态度价值观通过实验与观察思考与讨论使学生感到物理知识就在身边物理知识就在生活中学习物理是有趣的学习物理是有用的教学重点电阻定律教学难点运用控制变量法探究电阻定律教具准备电阻丝电池组开关导线电流表电压表滑动变阻器等教学过程创设情境引出课题复习回顾初中所学电阻有关知识什么是电阻任何导体都有阻碍电流通过的特性这种特性叫导体的电阻就像任何物体都具有惯性一样任何导体都有电阻为什么任何导体都具有电阻导体中有可以自由移动的自由电荷也有不能自由移动的晶格点阵它们对自由电荷的移动将产生阻碍作用当自由电荷定向移动时就形成了对电流的阻碍导体电阻的大小与哪些因素有关系有什么关系导体的电阻大小与组成导体的材料长度截面积有关系对于某种材料组成的导体来说导体越长电阻越大截面积越大电阻越小导体的电阻大小还与温度有关系一般导体的电阻随温度的升高而增加提出问题导体的电阻大小与导体的材料长度截面积之间有什么样的数量关系本节课我们探究导体的电阻大小与材料长度截面积的定量关系合作探究新课学习一电阻定律实验探究研究电阻与长度截面积的关系课本第页实验与观察探究电阻与长度的关系取粗细均匀长度不同的镍铬合金丝接入电路测出接入的长度闭合开关读出电流表电压表的示数计算出与不同长度对应的电阻引导学生分析数据得出结论导体的电阻与长度成正比探究电阻与截面积的关系取长度相同截面积已知不同的镍铬合金丝接入电路闭合开关读出电流表电压表的示数计算出与不同截面积相对应的电阻引导学生分析数据得出结论导体的电阻与截面积成反比综合分析上述实验结论得出电阻定律电阻定律内容导体的电阻与它的长度成正比与它的截面积成反比用公式表示就是式中的比例系数与导体的材料有关是一个反映材料导电性能的物理量叫做材料的电阻率对导体的电阻率的讨论意义反映材料的导电性能在量值上等于某种材料制成的截面积长度为的导体的电阻电阻率越大材料的导电性能越差单位与温度的关系一般材料的电阻率随温度的升高而增大随温度的降低而减小案例探究巩固所学例一段均匀金属丝的电阻是先将其截成长度相等的段然后并接在一起并接后的电阻是多少解析并接后电阻率不变长度变成了原来的四分之一截面积变成了原来的四陪由公式可知并接后的电阻是原来的十六分之一即组织学生讨论课本第页思考与讨论中的问题组织学生讨论交流评价导体是用来连接各元件作用是导通电流它的电阻越小越好一般选用电阻率较小的材料制造所以选用铝或铜制作电炉是把电能转化成热力学能的元件根据焦耳定律可知其电阻越大发热效果越好故选用电阻率较大的合金制作电阻器有各种规格的电阻值制作一定电阻值的电阻器选用电阻率较大的材料电阻丝可以短一些好绕制是选用电阻率较大的合金丝制作二敏感电阻热敏电阻一些材料的电阻率随温度的变化比较灵敏温度的微小变化将引起电阻的明显变化用这种材料制成的电阻称为热敏电阻常用它作为温度对的感应元件将温度的变化转变成电路中电流的变化进行温度测量或利用温度进行自动控制光敏电阻一些材料的电阻率随光照强度的变化而灵敏变化光照强度的变化将引起电阻的明显变化用这种材料制成的电阻或元件可用来测量光强度或作为光控元件磁敏电阻一些材料的电阻率随光磁场强弱的变化而灵敏变化磁场的变化将引起电阻的明显变化用这种材料制成的电阻或元件可用来测量磁场强度或作为磁控元件此外还有一些材料的电阻率随掺入杂质湿度等的变化而灵敏变化三滑动变阻器实物展示出示滑动变阻器引导学生观察其结构猜测它是如何改变电阻的探究滑动变阻器是如何改变电阻的引导学生由公式开始分析得出初步结论在温度一定材料一定时通过改变导体接入电路中的长度或改变导体的截面积都可以改变导体的电阻在材料及导体的长度截面积一定时改变导体的温度可以改变它的电阻引导对初步方案进行优化改变导体接入电路的长度比较容易办到因此可以采用此原理制造电阻可方便改变的原件对于一般导体电阻随温度的改变不是太明显而且改变温度比较麻烦再次研究滑动变阻器的结构看它的结构设计是如何实现改变它接入电路的电阻的滑动变阻器演示按课本第页实验与观察所示装置进行演示证实学生探究结果的正确性四超导电现象学生阅读课本第页课文超导现象思考讨论以下问题什么是超导现象什么是超导转变温度研究超导现象有什么意义归纳小结巩固所学课堂练习讨论问题课本第页复习与巩固引导学生归纳本节知识要点见板书设计布置作业复习课文书面完成课本第页复习与巩固查找资料撰写小论文中国的超导研究板书设计附昂尼斯与超导现象卡末林昂尼斯是低温物理学家年月日生于荷兰的格罗宁根年月日卒于荷兰的莱顿因制成液氦和发现超导现象年获诺贝尔物理学奖年岁的昂尼斯被任命为莱顿大学物理学教授和物理实验室负责人当时物理学正处在一个转变的时代人们越来越重视物理实验昂尼斯在担任莱顿大学物理实验室负责人后就决定把研究低温物理作为主攻方向要进行低温方面的实验首先就要获得低温低温要靠液化气体获得当时只有氢和氦还没有被液化英国物理学家杜瓦从年开始研究经过二十多年于年液化了氢昂尼斯领导的莱顿大学物理实验室为了满足低温研究的需要于年建成了大型的液化氧氮和空气的工厂年可以大量生产液氢为液化氦打下了坚实的基础又经过两年奋斗终于在年月日成功地液化了氦为在液氦温度下研究物质的性质创造了条件金属的电阻问题是昂尼斯的一个重要研究课题当时对金属的电阻在绝对零度附近如何变化有不同的说法有人认为纯金属的电阻应随温度的降低而逐渐变小并最终在绝对零度消失昂尼斯最初相信的是开尔文年提出的另一种观点即随着温度的降低金属的电阻在达到一极小值后会由于电子凝聚到金属原子上而变为无限大昂尼斯由于掌握了液化氦的技术因而具备了从实验上研究这一问题的条件年月他测量了金和铂在液氦温度下的电阻发现在以下铂的电阻保持为一常数而不是通过一极小值后再增大因此他改变了原来的看法而认为纯铂的电阻应在液氦温度下消失为了检验他的看法选择了汞作为实验对象因为汞比其他金属容易提纯实验结果出现了令人意想不到的奇特现象汞的电阻在左右突然消失年月月昂尼斯在连续三篇论文中详细地报道了他的实验结果年昂尼斯又发现锡和铅也具有和汞一样的超导电性不纯的汞也具有超导电性由于昂尼斯对莱顿大学物理实验室的出色领导和管理使该实验室成了本世纪初全世界低温研究的中心赵忠贤与中国的超导研究在中国著名超导专家赵忠贤从年开始从事高温超导体的研究工作并取得重要成果年他发现了液氮温度超导体并首先在国际上公布了它的化学成分这个研究成果推动了许多国家的超导研究多年从事超导研究的赵忠贤也在不懈的追求中逐渐体验着人生的超导状态对于他来说超导不仅仅是科学研究中的一个领域也是人生旅程中的一种超然境界年赵忠贤得知瑞士物理学家柏诺滋和缪勒的在材料中发现了的超导电性的可能性他立即带领他的研究小组开始了这方面的进一步研究为了揭开这类超导体的谜底他们夜以继日地奋战在实验室中反复推敲实验方案饿了啃口面包或泡一袋方便面累了轮流在椅子上眯一会遇到困难赵忠贤鼓励大家别看现在生产的材料不超导但是新的超导材料很可能就诞生在下一个样品中几个月后就像某些金属到达临界温度后突然间电阻消失一样他们的艰苦努力换来了柳岸花明的时刻他们发现了系列材料中有的超导现象随即在年初他们又获得了起始转变温度在以上的超导体年春他们首先在系氧化物超导体上获得转变温度在的超导体以赵忠贤为代表的中国科学家以其出色的工作跻身于世界超导研究的先进行列他们也先后获得国内外多项殊荣然而当荣誉到来的时候赵忠贤却谦虚地说荣誉归于国家成绩属于集体我个人只是其中的一分子他早已把中国的超导事业当作自身的毕生追求他说对未知世界的探索是人类的一种本性它使人向往激动和年轻人活着又要吃饭如果将个人的兴趣与生计结合起来那将是最理想的选择赵忠贤的话朴素无华但其中却闪烁着人生的大智慧