人教社十四五中职公共基础教材物理通用类教学设计-电阻定律.pdf

《4.1电阻定律》教学设计

【教学目标】

第四单元第1节。

【教学目标】

1.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。

2.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。

3.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

1．复习回顾初中所学电阻有关知识

（1）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。

（2）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。

（3）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。

2．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

1．实验探究──研究电阻与长度、截面积的关系：教材

第92页“实验与观察”。

（1）探究电阻与长度的关系：取粗细均匀，长度不同

的镍铜合金丝接入电路，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。

（2）探究电阻与截面积的关系：取长度相同，截面积

（已知）不同的锰铜合金丝，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。

（3）综合分析上述实验结论，得出电阻定律。

2．电阻定律

（1）内容：导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的

截面积S成反比。用公式表示就是：。

式中的比例系数ρ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。

3．对导体的电阻率的讨论

（1）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1m2，长度为1m的导体的电阻，电阻率

越大，材料的导电性能越差。

（2）单位：Ω·m（欧·米）

（3）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

1．例一段均匀金属丝的电阻是Ro，先将其截成长度相

等的4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倍，由公式可知，并接后的电

阻是原来的十六分之一，即。

2．组织学生讨论教材第92页“情境与问题”中的例子

（1）组织学生讨论。

（2）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