师：起立！
生：老师好！
师：同学们好，请坐。今天我们来学习第二节——导体的电阻。首先，我们来看一段视频。
（视频播放完毕）
师：好，各位同学，刚才我们看了一段标题为《中国力量》的视频。下面大家来想一想，说一说自己的感受。宋涵宇同学，你来说一下。
生：电工是一个非常危险也非常辛苦的职业。而且视频中的导线比我们平常生活中所见的导线要粗很多。
师：很好，请坐。电工确实非常辛苦也危险，他们给我们带来了光明。大家刚才看到视频里的导线很粗，而我们平常用的导线比较细。为什么那里用粗导线，我们这里用细导线呢？通过今天这节课的学习，我们来了解导体电阻相关的知识。下面，咱们先来看这样一个实验，观察接入电路的导体长度对灯泡亮度的影响。大家看，我们将灯泡与一段导体接到电源上，形成一个回路，改变接入长度，观察灯泡亮度的变化。
（实验操作）
师：好，在这里我们把灯泡与这样一段金属丝接成回路，接到电源上。下面接通电路，观察灯泡亮度变化。（灯泡亮）我把灯泡调暗一些，现在灯泡已经很暗了。我来调节接入电路的灯丝长度，大家仔细观察，随着接入长度改变，灯泡亮度如何变化。
（实验结束）
师：好，实验结束了。大家观察到了什么现象？这个现象又说明了什么？大家想一想。刘子健，你来回答一下。
生：我观察到电灯的亮度随导体的长度增加而减弱。
师：亮度随长度变长而减弱，那这说明了什么呢？
生：说明导体对电流有阻碍作用。
师：那可不可以进一步总结一下，这种阻碍作用跟导体长度的关系呢？
生：长度越长，大致对电流的阻碍作用越强。
师：越长就越强，对不对？反过来，越短阻碍作用就越弱。很好，请坐。这里我们可以通过灯泡的亮度，定性描述这种阻碍作用的强度。今天呢，我们希望找到一个能定量描述这种阻碍作用的物理量。下面通过这样一个实验来寻找这个物理量。咱们来研究导体两端的电压随电流变化的规律，用电压传感器、电流传感器来测量导体两端的电压和流过导体的电流，观察电压随电流如何变化。（展示仪器）这是电流传感器，这是电压传感器。我们将导体a接入电路，用数据采集器在计算机中采集数据，闭合开关采集数据，调节电压再采集数据。
（实验操作，采集数据完毕）
师：好，我们得到了a导体的4组电压随电流变化的数据。大家看，电流越大时，电压怎么样？
生：也越大。
师：电压越大，电流也越大，a导体是这样。我们换一个导体再看看。
（再次实验，采集数据完毕）
师：刚才我们通过实验得到了b导体电压随电流变化的数据，发现电压随电流也是增大的关系。下面请范同学来给我们做一下电压随电流变化的图像。
（范同学作图完毕）
师：通过刚才范同学做的这个图像，我们可以看到，这两个导体的电压随电流变化的图像都是什么样的呀？
生：都是过原点的倾斜直线。
师：也就是电压与电流的比值应该怎么样？
生：是不变的。
师：是不变的，不会随电流电压的变化而变化，对吧？但是这两根导体的图像又不一样。我们想这个比值可能是用来描述导体某种性质的一个物理量。通过刚才实验，咱们得到a、b两个导体电压随电流变化的图像是过原点的倾斜直线。在这里，既然是倾斜直线，两个的比值不会随电流电压变化而变化，我们把这个比值用r来表示。咱们来分析一下这个r的物理意义。在这里取相同的电压，当电压相同时，我们在图像中可以发现，a的电流要怎么样？
生：小于b的电流。
师：电压相同时，电流越小，r就怎么样？
生：越大。
师：越大，是不是？反过来，如果i越大呢，r就怎么样？
生：越小。
师：所以在这里应该是r a大于r b 。大家想一想，这个r的物理意义应该是什么呀？r应该反映导体什么方面的特性啊？
生：r越大的时候，i越小，那么这个r可以反映导体对电流的阻碍作用。
师：对，我们把这个叫做导体的电阻。电阻它的表达式r等于u比上i ，其实我们在初中已经学过这个物理量。它的单位是什么呀？
生：单位是欧姆。
师：通过刚才的实验，咱们发现不同导体的这个电阻是不一样的，但是导体的电阻不会随电流、电压的变化而变化。那么导体的电阻到底与什么因素有关呢？通过刚开始的实验，随着接入电路的导体长度改变，小灯泡亮度发生变化，这说明导体的电阻与什么有关啊？
生：长度。
师：与长度有关系。在生活当中，我们经常见到不同粗细的导线，这说明什么呀？
生：说明导体的电阻与横截面积有关。
师：是不是？是。我们又发现有些导体用铜做，有些用铝做，这说明什么呀？
生：材料。
师：与材料有关。一个物理量与多个因素有关，我们在研究它们之间的关系时所采用的方法叫什么方法呀？
生：控制变量法。
师：对，叫控制变量法。用控制变量法研究电阻与这三个物理量之间的关系时，我们怎么进行控制变量呢？龚玥，你来说一下。
生：保持横截面积和材料不变，探究长度对导体电阻的影响；保持长度和材料不变，改变横截面积对导体电阻的影响；保持长度和横截面积不变，探究材料对导体电阻的影响。
师：很好，请坐。这里咱们用控制变量法，如果研究其中一个因素对电阻的影响，则保持另外两个因素不变。下面咱们设计这样一个实验，研究导体的电阻随长度、随横截面积的变化规律。首先研究导体的电阻与长度的关系，同样用电压传感器和电流传感器来测量导体的电压和电流，从而得到电阻的阻值。在这里咱们用这样一个电路实验板来进行实验，如果我们接01两个接线柱，则接入电路的是这样一段导体；如果接02接线柱，电流应该沿着这样的方向流过来，接入电路的导体长度应该是两段；接03呢，是几段呀？
生：3段。
师：接04呢？
生：4段。
师：这样导体的长度随着01、02、03、04四种方式成倍增加。其实这里一段导体的长度是0.5，如果接两段的话，就是1.0；3段就是1.5；四段就是2.0。这就是第一个实验，我们通过改变接线柱的方式来改变接入电路的导体长度，然后得到它的电流电压，计算出电阻，从而研究电阻随长度的变化规律。实验中得到数据以后，通过表格可以大概观察它们之间的关系。除了通过表格观察关系之外，我们还可以怎么做呀？
生：做图像的方法，研究一个量随另一个量的变化规律。
师：对。这是第一个，研究导体的电阻与长度的关系。接下来我们研究导体的电阻与横截面积的关系，与刚才一样，用电压传感器和电流传感器来测量导体两端的电压和流过导体的电流。与刚才不同的是，我们要更换一个实验电路板。这个电路板上有4根导体，它们的横截面积依次为s、2s、3s、4s 。在实验当中，我们只需要更换接线柱，就可以实现更换导体的目的，再测出对应的导体电阻，记录在表格当中，通过表格观察电阻随着横截面积变化的规律。与前面一样，我们也可以通过作图的方式，寻找电阻随横截面积变化的定量关系。下面咱们分组实验，第一组和第二组用康铜丝，分别研究电阻与长度、与横截面积的关系；第三组和第四组用镍铬合金丝，研究电阻与长度以及与横截面积的关系。我们刚才用控制变量法，分别保证材料、面积不变研究电阻与长度的关系，保证材料、长度不变研究电阻与横截面积的关系。现在用了两种材料，就相当于改变了材料，再去研究材料对电阻的影响。这就是咱们这个实验的思路，下面大家分组进行实验。