胡冰卿比基尼照:中基网-物理首页-教学科研-第四节 影响导体电阻大小的因素 教案2

第四节 影响导体电阻大小的因素 教案2
教学目标
1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
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和超导现象。
6、能设计一个实验来探究金属导体的电阻随温度变化的影响。
教学重、难点分析
重点：从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系
难点：根据实验思想设计需要的实验方案
教学设计
【复习引入】导体和绝缘体的区别是什么？－－导电能力的差异
这说明什么？－－说明各种材料的导电能力是不同的。
－－影响电阻大小的因素之一：材料
【猜测】影响电阻大小的因素还有哪些？－－生答：导线的粗细、长度、温度等。
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CD和EF做实验，将实验测出的电流表示数填入表2内．
表2：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3内．
表3：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CD，将电流表示数填入表1内．
【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】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．）
【练习题】
(1)电阻的国际单位是什么？0.2兆欧=______欧．
(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质？
(3)有两条粗细相同、材料相同的导线，一条长20厘米，另一条长1.3米，哪条导线电阻大，为什么？
(4)有两条长短相同、材料相同的导线，一条横截面积0.4厘米2，另一条2毫米2，哪条导线电阻大，为什么？
(5)“铜导线比铁导线的电阻小．”这种说法对吗？应当怎么说？
【补充阅读】超导体的知识：
一、金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小．1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到-269℃左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象．
1、超导体：能够发生超导现象的物质，叫做超导体．（注意：不是所有物体都会发生超导现象）
2、超导转变温度（又叫超导临界温度）：物质的电阻降到一定温度时，才会出现超导现象，物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度，用Tc表示．
3、几种超导体的超导转变温度（Tc）．
铝：-271.76℃．铅：-265.97℃．锡：-269.43℃．水银：-268.99℃．钨：-273.14℃．
二、超导体的应用前景
因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象，目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中，只应用于科学实验和高新技术中．如果能应用于实际，会给人类带来很大的好处．举几例如下：
①输电导线利用超导体，可以大大降低输电的电能损耗．
②如果把发电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈，可以使发电机和电动机的质量减小，功率增大，效率提高．
三、超导研究的历史和发展前景
1911年，昂内斯首先发现水银的超导现象．
1911年～1986年3月经过75年的努力，找到具有高转变温度的超导材料——铌三锗，Tc为-250℃．
1987年2月24日，我国宣布获得Tc为～173℃以上的超导体．
1989年，我国已找到Tc为-141℃的超导体材料．
目前，各国科学家还在继续研究Tc值更高的超导体材料，以将超导应用到生产和生活中去．