探究—影响导体电阻大小的因素

(一)教学目标

【知识与技能】

1、经初步分析，能猜测影响电阻大小的一些因素。

2、知道在与一个物理量的相关因素较多时，能用控制变量法进行实验方案设计。 3、能根据实验思想设计需要的实验方案。

4、能从实验结果定性的得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。 5、知道金属导体的电阻与温度之间的关系与超导现象。

【过程与方法】

经历科学探究的一般过程：提出问题——建立假设——设计实验——得出结论；使学生进 一步掌握研究问题的思维程序。

【情感态度与价值观】

体验科学探究的过程，激发学生探索和研究精神，发展善于合作、严谨求实、敢于创新的科学精神。

（二）教学重难点

【重点】： 通过探究实验，知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、材料与横截面积有关。 【难点】：根据实验思想设计需要的实验方案

（三）、课程资源的准备与开发：

实验与课件

（四）、教学预设：

【引入】

将不同的电阻丝分别接入由电源、开关、导线和电流表组成的同一电路中，通过实物投影仪观察电流表的示数变化，并激发他们思考引起电流表示数变化的原因，“质疑”的思绪自然生成。从而引出探究主题。 【猜测】

问：影响电阻大小的因素有哪些？ 答：导线的材料粗细、长度、温度等。 问：如何在实验中比较电阻的大小？ 学生讨论思考设计实验方案

教师引导学生评价上述三种方案，并确定第三种方案为最佳方案。 教师提供实验器材，学生讨论并汇报实验操作步骤。

注：首先引导学生排除影响电阻大小的错误因素，如电压电流，引导学生复习电阻的概念，

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明白导体对电流都有阻碍作用，当导体两端没有电压与电流时，导体阻碍电流的作用仍然存在，即电阻存在，可见导体的电阻与电压电流无关。最后将探究的指向性因素集中在长度、材料、横截面积与温度。 【探究】

一、研究导体的电阻与长度的关系 控制导体的材料和粗细相同，用镍铬合金导线EF和GH做实验，将实验测出的电流表示数填入表1内．

表1：研究导体的电阻跟长度的关系

提问：分析实验数据，可以得到什么结论？

－－导体的材料、粗细（横截面积）都相同时，导体越长，电阻越大。 二、研究导体的电阻与粗细的关系 控制导体的材料和长度不变，用镍铬合金线CD和GH做实验．将实验测出的电流表的示数填入表2内．

表2：研究导体的电阻跟横截面积的关系

提问：分析实验数据，可以得到什么结论？

－－导体的材料、长度都相同时，导体的越细（横截面积越小），电阻越大。 导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻，街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会越多．同理，导体越长、越细，自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多．

三、研究导体电阻与材料的关系

在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变，研究当导体的长度发生变化时，导体电阻的变化情况。

在学生设计的基础上加以归纳，用图2所示的装置做演示实验．(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关．实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线EF，将电流表示数填入表3内．

表3：研究导体的电阻跟材料的关系

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提问：分析实验数据，可以得到什么结论？－－导体的电阻跟导体的材料有关。

四、研究导体电阻与温度的关系

【提问】导体的电阻还跟什么因素有关？请大家看下面的演示实验（图3）． 【演示实验】灯泡的灯丝按图3接入电路，用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后，演示电流表的示数有什么变化。

【提问】从电流表示数的变化，得到什么结论？

－－导体被加热后，它的温度升高，电流表示数变小，表明导体的电阻变大，这说明导体的电阻还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高电阻越大。

【小结】导体的电阻由它自身的条件决定，因此，不同的导体，电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质．

为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较，课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值．

【提问】1.从查表，你知道哪些材料的导电性能好？

－－银的导电性能最好，因此，在相同长度和横截面积的情况下，它的电阻最小．其次是铜，再次是铝．）

2、灯丝断了以后，把断了的灯丝重新搭接后，灯还可以再使用，搭接后， 灯丝的电阻比原来灯丝的电阻增大还是减小了？为什么？ 3、人体的电阻有多大？影响人体电阻的因素有哪些？ 4、家庭电路中的电线往往用铜或铝等材料而不用铁，为什么？金的导电性能很好，为什么不用金做导线？讨论教师所提出的问题，并回答。用所学的知识来解决身边的实际问题，成功的喜悦油然而生，感受到“无处不在的科学”。

【小结】本节课你学到了什么？（学生发言，教师归纳。）

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