高中物理必修第三册：2-导体的电阻-学习任务单.docx

学习任务单

课程基本信息

学科

高中物理

年级

高二

学期

秋季

课题

导体的电阻

学习目标

1.理解电阻的定义，体会物理概念及规律的建立过程。

2.通过实验探究，了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，体会物理学中控制变量的研究方法。

3.观察实验现象，对实验数据进行分析思考，了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查阅资料，初步了解超导现象及其应用。

4.能根据伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别，体会电阻率在科技、生活中的应用。

课前学习任务

1.重温初中所学欧姆定律及导体电阻影响因素。

2.复习伏安法测电阻及滑动变阻器的限流式接法。

课上学习任务

任务一：理解电阻的定义

问题情境：为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，这样导电好。（如

图1）；分压接法测电阻（如图2）。

图2图1

图2

图1

问题：

为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，这样导电好。电阻与哪些

因素有关？在初中我们学过欧姆定律，导体的电阻会不会也与通过导体的电流和导体两端的电压有关？

2.滑动变阻器的分压接法与限流式接法的区别，与限流式接法相比又有何优点。

3.对于金属导体，导体两端的电压与通过导体的电流遵循什么规律？

4.你认为如何定义导体的电阻较为恰当？

5.导体U-I图像的斜率代表哪个物理量？

任务二：认识影响导体电阻大小的因素

问题情境：将滑动变阻器C端和B端接入电路，将滑动触头P向D端移动，接入电路的阻值

如何变化？（如图3）；将灯泡串联接入电路，实验发现灯丝较粗的灯泡较亮。（如图4）；

生活中导线大多是铜材料（如图5）。

图3

图3

图5图4

图5

图4

问题：

1.滑动变阻器改变阻值的原理是什么？说明导体的电阻与什么因素有关？

2.灯泡的亮度由哪个物理量决定？这个现象说明电阻与什么因素有关？

3.铁的价格比铜的价格低，铁也是导体，导线用铜芯而不是铁芯。电阻与什么因素有关？

任务三：实验验证导体电阻与长度、横截面积和材料间的关系

图7图6问题情境：图6限流式接法电路图,图7对比电路图,表1电压记录表。

图7

图6

表一

表一

问题：

1.实验中需要测哪些物理量?需要哪些器材?

2.你能设计出实验电路图吗?请画在草稿纸上。

3.对图7教材参考方案中的电路,实验操作过程又是怎样的?

4.对图7教材参考方案中的电路,方案有什么优点?实验需要测量什么量？记录表格如何设计？

5.通过实验、归纳分析实验数据,你得到了怎样的结论?

任务四：理解电阻定律、电阻率的物理意义

表二问题情境：常见材料在20℃电阻率(表2),钨丝和小灯泡串接在电路中(图8)。

表二

图8

图8

问题：

1.根据实验结果，电阻R与长度l、横截面积S之间的表达式是怎样的？

2.比例系数的物理意义？比例系数的单位是什么？。

3.根据表二，你认为电阻率的大小主要由什么决定？

4.你观察到什么现象？说明了什么？与温度有什么关系？

任务五：导体的伏安特性曲线

问题情境：以通过导体的电流I为纵轴，以导体两端的电压U为横轴，绘制的I-U图像称为导体的伏安特性曲线。金属导体的伏安特性曲线（如图9）；二级管的伏安特性曲线（如图10）。

图10图9

图10

图9

问题：

1.图9是绘制金属导体的伏安特性曲线。图像的斜率代表什么？

2.导体a和导体b的伏安特性曲线如图1所示，哪个导体的电阻大？

3.二极管的伏安特性曲线有什么规律？

4.线性元件与非线性元件的区别？

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