以下是小编为大家准备的光敏电阻介绍（共含19篇），希望对大家有帮助。同时，但愿您也能像本文投稿人“tobydon”一样，积极向本站投稿分享好文章。
光敏电阻介绍
光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的'变化转换为电的变化）。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子―空穴对，参与导电，使电路中电流增强。一般光敏电阻器结构图4-2-1所示。
图4-2-1 光敏电阻的结构和外形
光照愈强，光生电子―空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示。为了增加灵敏度，两电极常做成梳电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。 半导体的导电能力取决
第一文库网于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子―空穴对的出现使电阻率变小。光逐渐恢复原值，电流渐减小。光敏电阻器可以根据光敏电阻器的制作材料和光谱特性来分类。
（1）按光敏电阻器的制作材料分类
光敏电阻器按其制作材料的不同可分为多晶光敏电阻器和单晶光敏电阻器，还可分为硫化镉（CdS）光敏电阻器、硒化镉(CdSe)光敏电阻器、硫硫化铅(PbS)光敏电阻器、硒化铅(PbSe)光敏电阻器、锑化铟(InSb)光敏电阻器等多种。
（2）按光谱特性分类
光敏电阻器按其光谱特性可分为可见光光敏电阻器、紫外光光敏电阻器和红外光光敏电阻器。
可见光光敏电阻器主要用于各种光电自动控制系统、电子照相机和光报警器等电子产品中。紫外光光敏电阻器主要用于紫外线探测仪器。红外光光敏电阻器主要用于天文、军事等领域的有关自动控制系统中。
光敏树脂版是利用光来成像的，因此要求在暗室条件下进行处理，
光敏树脂版
，
它最适合中长版的彩色商业印刷，输出线数为175Ipi，制版速度快，上机印刷的稳定性好，因此可以弥补它要求在暗室上版所带来的不便。
教学目标
知识目标
1．知道什么是．
2．知道的各种单位及其换算关系．
3．理解决定大小的四个因素．
能力目标
1．能认识到是导体本身的属性．
2．能进行不同单位之间的变换．
3．能根据决定大小因素，判断比较不同导体的大小．
4．初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路．
5．培养学生依据物理事实分析，归纳问题的能力．
情感目标
培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神．
教学建议
教材分析
本节首先提出一个学生能常见的问题来吸引学生，让学生思考不同的金属都可以导电，而为什么在不同的地方选材却不同.
本节所有的结论都是建立在实验的基础之上，实验引入导体虽然可以导电，但同时对电流有有一定的阻碍作用.然后通过“控制变量法”把影响的因素一一导出.
教法建议
本节宜采用观察、分析、比较、归纳的学习方法．
本节的所有结论都是由实验推导而来，应该增加学生动手机会，以培养学生分析、推理能力，使学生初步领悟“控制变量”的物理研究方法，演示验证分组实验，学生信服，培养思维和操作能力，培养学生分析处理实验数据能力．
导体能够导电，但同时对电流又有阻碍作用，不同的导体对电流的阻碍作用不同，在物理学中用表示导体对电流阻碍作用的大小．不同的导体一般不同，是导体的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，与其两端的电压及其中的电流无关、导体的只有通电的时候才表现出来．
由于决定大小因素很多，在实验研究时，采用了控制变量法，即每一次只让一个因素发生变化，其他因素保持不变，然后再观察相应的的变化．
为了表示导体的跟材料的关系，可用率表示．某种材料制成长 ，横截面积为 的导线在20℃的值叫做这种材料的率．
教学设计方案
导入 新课
给学生布置任务：
将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连成电路并读电流表示数．再出示定律演示器，按下述要求重作上述实验
1．用 导线代替小灯泡做一次．
2．用 导线代替 再做一次．
组织学生总结分析，提出问题
教师可引导
上述两次实验，用的都是一节干电池即电压相同，那么两导线中的电流大小为什么不同？（一位学生到前面连接；其他同学审查连接过程，找出操作上的问题）
找其他同学到讲台上完成并记录实验数据，总结现象—电流大小不同
让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.
学生总结：
外部条件都相同，肯定是由于导体本身不同造成的．
教师引导：
提出概念，指出：原来导体虽能导电，但同时对电流也有阻碍作用，物理学中常用这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小．
学生判断分析后，教师指出，不同导体一般不同．教师简述研究有重要意义．在应用中初步理解含义（这里让学生判断只限于电压相同的例子）．
导体比如金属导体对电流有阻碍作用，实质是由于定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而成的．
为了衡量导体对电流阻碍作用大小，就要比较大小，要比较大小就要规定的单位，国际单位制中单位是“欧姆”（ ）还有千欧（ ）、兆欧（ ），多大的阻碍作用是 呢？
如果导体两端电压是 ，通过的电流是 时，这段导体的是 ．通过举例让学生体会欧姆大小．
学生到课本中找到关于 规定的表述文字并读后再让学生根据单位字头号自己说出三个单位核算关系．再让学生观察 ， ， 和 滑动变阻器．
观察和听老师介绍的这些导体都不同，那么导体与什么相关、由什么因素决定呢？启发学生猜想？
怎样设计实验来验证？
方法指导，介绍控制变量的方法．在学生猜想基础上，根据研究思路分析，用如图所用装置完成下面三组学生实验．
实验1
研究导体跟材料关系．根据前面实验数据直接填入记录表．
说明通过锰铜导线电流大于通过镍铬合金的电流．
结论
学生实验并记录
条件—电压相同
导线 | ||
材料 | 锰铜 | 镍铬 |
长度 | 相 同 | |
截面积 | 相 同 | |
电流 | ||
实验2
研究与长度关系记录表
说明
结论
条件—电压相同
导线 | ||
材料 | 相 同 | |
长度 | 1 | 0.5 |
截面积 | 相 同 | |
电流 | ||
实验3
研究与粗细的关系．
记录表
说明
结论
条件—电压相同
导线 | ||
材料 | 相 同 | |
长度 | 相 同 | |
截面积 | ||
电流 | ||
分析说明．导体的由材料、长度、横截面积决定，所以说是导体本身的一种性质
实验4
研究与温度关系．
实验装置图
教师帮助学生分析归纳结论．
导体还与温度有关．学生归纳后，教师小结：一般地温度越高，越大．
板书结论
导体的是导体本身一种性质，它的大小与导体的材料、长度、截面积和温度有关．
由于导体由材料、长度、截面积和温度共同决定，所以要比较两种不同材料的区别，必须取相同长度、截面积、相同温度的导体加以比较，课本上列出了长1米截面积为1毫米在0℃时不同材料的值．
我们前面讲的单位是欧姆，从导体本身性质角度来说就是在温度为0℃时，长106.3厘米截面积为1平方毫米的水银柱所具有的．
学生看P92页表，回答下列问题：
哪些材料导电性能好？
为什么常用铜或铝做材料，而不用便宜的钢铁？
探究活动
【课题】
1.导体的微观机制
2.不同导体差别的微观机制
【组织形式】个人和学习小组
【活动方式】
1.图书馆、互联网查找资料
2.小组讨论总结
分析说明．导体的电阻由材料、长度、横截面积决定，所以说电阻是导体本身的一种性质
实验4
研究电阻与温度关系．
实验装置图
教师帮助学生分析归纳结论．
导体电阻还与温度有关．学生归纳后，教师小结：一般地温度越高，电阻越大．
板书结论
导体的电阻是导体本身一种性质，它的大小与导体的材料、长度、截面积和温度有关．
由于导体电阻由材料、长度、截面积和温度共同决定，所以要比较两种不同材料电阻的区别，必须取相同长度、截面积、相同温度的导体加以比较，课本上列出了长1米截面积为1毫米在0℃时不同材料的电阻值．
我们前面讲的电阻单位是欧姆，从导体本身性质角度来说就是在温度为0℃时，长106.3厘米截面积为1平方毫米的水银柱所具有的电阻．
学生看P92页表，回答下列问题：
哪些材料导电性能好？
为什么常用铜或铝做材料，而不用便宜的钢铁？
探究活动
【课题】
1.导体电阻的微观机制
2.不同导体电阻差别的微观机制
【组织形式】个人和学习小组
【活动方式】
1.图书馆、互联网查找资料
2.小组讨论总结
光敏性皮炎的病因是什么！对于光敏性皮炎其实最主要的一个原因就是由紫外线的照射从而导致的，所以有的人是在太阳底下的晒几天之后，就会去看到了皮肤上就出现了一些红疹，其实一般它就是会发生在人类的面部，胳膊部，以及背部等地方。
光敏性皮炎
其实除了紫外线是可以造成一些光敏性的皮炎，还有像一些比如女性是所使用的比较劣质的一些口红，以及劣质的香水等哪些化妆品也是同样会造成一些光毒性的皮炎的出现。下面一起来了解引起光敏性皮炎的基本原因都有哪些，关于光敏性皮炎的治疗方法都有哪些。
光敏性的皮炎的病因是什么：煤焦油以及沥青当中所含的还有蒽、菲、吖啶等不同的物质都是光敏物质，对于机体在与接触的这些物质的还有同时或者是之后的受到一定的强度的阳光的照射，以及光敏物来吸收紫外线，以及其电子被激发从而活化，在激活后的一些光敏物可以与皮肤来发生一些光敏作用，产生了光敏的反应。
光敏的作用是按其作用的机制是不同分为光毒性的作用以及光变应性的作用，煤焦油以及沥青引起的一些皮炎主要就是光毒性的作用，而且是是被激活之后的光敏物就对皮肤产生的一些直接毒性的作用，所引起的皮肤得炎症反应就称为光毒性的皮炎(沥青皮炎)。
对于大部分的慢性沥青的皮肤病，是经日光刺激之后也是会使光敏性的皮炎的症状加剧。对于把沥青去涂在正常的皮肤上，再去用紫外线的照射，也是会引起一些皮炎。
对于引起光敏性的皮炎的病因，不但是有紫外线，而且还有的就是煤焦油，还有沥青等的化学物质，所以说对于那些是长期接触类似的化学物质的一些人群，一定应该要注意预防一些光敏性皮炎的一些出现。
1光敏印章的原理
光敏技术指的是利用光敏材料的感光特性进行印章制作的方法。专用的光敏材料是一种超微泡材料，其表面的微孔孔径非常小，平均孔径小于30微米。本身具有储油渗油及光闪熔特性。光敏材料在受到强光照射的时候，可以吸收光能并转换成热能，颜色越暗吸收的能量越多。曝光时，光敏材料表面见光部分瞬间吸收大量的光能后，温度迅速上升并达到熔点，闪光结束后，表面熔体的温度迅速降低，形成一定厚度和强度的薄膜，这层薄膜同时起到封孔闭孔的作用，并隔绝印油的渗透。这就是光敏章成像的原理。利用光敏材料的这一特性，用激光打印机将章稿打印在具有透光特性的硫酸纸或激光胶片上，将其覆盖在光敏材料上后放在曝光机内曝光，由于章稿本身具有黑度不能透光，因而章稿覆盖的光敏材料没有受到光照仍然可以储油渗油，而其他部分则由于受到光照发生凝固不能渗油，从而实现了印章的制作。由于激光打印机的打印精度在1200DPI以上，加之光敏材料本身的超微孔结构，因此，光敏印章的精度比采用激光雕刻的印章或其它技术方式制作的印章的盖印精度高出许多，是目前印章制作精度最高的一种印章。
光敏印章的具体制作流程图为：
(1)首先使用排版软件将印章排版，目前国内常用的印章排版软件有很多种。由于光敏印章的高清晰性，目前很多光敏印章排版软件都具有编排指纹防伪、边框防伪细条纹等功能，用户可以这些利用随机生成的防伪纹，排版出防伪印章。
(2)激光打印机打印章稿。印章排版好以后，需利用激光打印机将章稿打印在硫酸纸或透明胶片上。此时，要求激光打印稿具有足够的黑度及均匀度。否则将严重影响光敏章的制作质量。部分用户采用二手激光机或喷墨打印机打印章稿，看似节省了打印成本，其实是拣了芝麻丢了西瓜。
(3)光敏印章机曝光：将打印了章稿的硫酸纸或胶片覆盖上透明曝光膜及光敏印章垫。三者之间的顺序及朝向依次为章稿背面向曝光光源，章稿打印面贴曝光膜，曝光膜贴印章垫，三者依次平稳紧密接触，中间严禁有间隙式皱折。三者压紧后曝光既可。
3光敏印章机技术研究与分析。
光敏印章机的技术性能对光敏印章的制作质量起着至关重要的.作用。光敏印章机主要包含光敏灯管电源及光敏印垫机械压紧装置两大部分。
光敏机的电源部分包含电容的充放电部分及光敏灯管的触发电路部分，通常采用倍压充电的方式，充电电压在400V-600V时可以触发光敏灯管导通曝光。充电电路中充电电容一般采用450V，1OOOUF电解电容串并联构成。选择高品质、高稳定性的电解电容可以提高光敏机整机的稳定性和可靠性。目前光敏印垫的种类繁多，不同印垫要求的曝光能量也千差万别。曝光能量不足会造成印章边界模糊，不清晰，而曝光过度又会造成章面吸油性变差，影响盖章质量。一般要求光敏印章机单根灯管曝光能量最大能达到600焦耳以上，双管光敏机的能量最大能达到1200焦耳以上。同时，根据印垫种类的不同，要求光敏机的曝光能量能够根据印垫的不同要求平滑可调。目前国内光敏机多采用双光敏灯管设计，由于每根管子的导通性不可能完全一样，在进行电路设计时，应该采用两组独立的电容充放回路。这对提高光敏灯管的寿命，提高整机的稳定性是非常重要的。
光敏机的机械压紧装置是光敏印章机的另一个重要组成部分。光敏印垫在曝光时不仅要受到足够的强光照射，印垫本身的厚度还需被压缩到一定尺寸，这样才能够有较好的曝光效果，因此，在设计光敏印垫机械压紧装置时不仅需要压力匀均，而且需要压力足够并且能够适用不同厚度光敏印垫。目前光敏印垫的厚度一般在3mm-7mm之间，压紧时一般需要将其厚度压缩至原厚度的一半左右，如7mm的印垫需压缩至3-4mm左右才能保证有较好的曝光效果。设计一个外形美观、适用方便、成本合适的压紧装置对提高光敏印章的制作质量也是至关重要的。
电阻物理教案
温馨提示：
通过学习目标的认识找寻学习的方向，同时通过明确学习重难点，合理规划学习时间并进行突破掌握。
学习目标：
1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.知道电阻的单位及其换算。
3.会用探究的方法掌握影响电阻大小的因素
学习重点：影响电阻大小的因素
学习难点：影响电阻大小的因素
器材准备：铜线或镍铬合金丝、导线、电源、电流表、开关等。
互动课堂
通过一系列活动，和学伴、教师、教材、参考资料的交流合作完成学习目标
学习过程：
一、新课导入：
观察教材P14演示实验思考并回答：把铜线或镍铬合金丝分别接入电路时，接入 时小灯泡更亮，这个现象对我们有何启示?
二、实验探究：
1.认识电阻
(1)把教材中图6.3-1装置中接入电流表，当铜丝或镍铬合金丝接入电路时，灯泡越亮，电流表的示数就____，说明不同导体对电流有____(相同或不同)的阻碍作用，在物理学中，用 来表示导体对电流的阻碍作用的大小，它是导体本身的一种性质。
(2)导体的电流通常用字母__表示，电阻的单位是___，简称___，符号是___，另外来可用___、__作它的单位，它们的换算关系是：1M=__ 1K=__
(3)自学教材中图6.3-3常温下物体的导电的绝缘能力的顺序排列图表，小组讨论，归纳总结出内容的信息或规律： 。
2.探究决定电阻大小的因素：
(1)提出问题：按照教材右图装置连接电路，然后把长度，粗细相同的铜丝、铁丝、镍铬合金丝分别接入灯泡和开关之间，观察小灯泡的亮度和电流表示数有什么变化?
(2)猜想：电阻可能与______、____、_____有关。
(3)进行实验：为验证猜想，可通过观察电路中电流表示数的大小来判断接入电路中导体电阻的大小。在下框内画出电路图：
(4)用控制变量法来逐步探究
a.比较不同材料的导体时，需要把两条__不同，__、__相同的金属丝接入电路，通过比较电流表示数的大小，来比较导体电阻的大小。
b.比较不同长度导体的电阻时，需要把两条__、__相同，__同的金属丝接入电路。
c.比较不同粗细导体的电阻时，需要把两条__、__相同，__不同的金属丝接入电路。
d.比较温度对导体电阻的影响，可把某种金属丝接入电路，分别观察它在常温时和被加热后通过电流的大小，来比较该金属丝电阻的大小。
(5)搜集、记录证据，计入下列表格
接入电路的导体 电源两级电压/V 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体的'电阻大小
长度、粗细相同的 锰铜线
镍铬线
长度、材料相同的 粗镍铬线
细镍铬线
粗细、材料相同的 长镍铬线
短镍铬线
螺旋状镍铬丝 常温时
用酒精灯加热高温时
(6)分析归纳，得出结论：导体电阻的大小与__、__、__有关，还与__有关。
我的收获
1)本节新增了哪些知识或者技能，自己有哪些收获和启发?2)对于本节知识技能哪些学的很好，哪些学的不好，下面怎么解决?
三、课堂小结：
1.电阻用符号______表示，其国际主单位是______。
2.在探究影响电阻大小因素的实验中，运用的方法是____________。
3.电阻是导体本身的一种性质 ，其大小决定于导体的______、_______、________，还与温度有关。在导体的材料和长度不变的情况下，导体横截面积越大，电阻越_____;在材料横截面积不变时，导体越长，电阻越______。
评价矫正
通过一系列与知识互动相关的题组训练，检验对所学的知识和技能是否理解和掌握，了解学习的难点、疑点、错误点，通过和学伴、教师、教材、参考资料的交流合作以矫正
四、达标检测：
1.某工人在架设动力线路时，觉得不够安全，就把两条导线并在一起当作一条使用，这样连接后导线的电阻比原来____了;在连接某一处线路时，由于导线不够长，他又把两段导线连接起来使用，这样连接后的导线比连接前每段导线的电阻都____了。(填变大、变小或不变)
2.在A、B两条不同导线的两端加上相同的电压时，通过它们的电流大小关系是IA
3.照明白炽灯的灯丝断了一截，把两段灯丝搭接上后仍能使用，则搭接后灯丝的电阻将变____;接在电路中，灯泡的亮度将变_____。
4.电阻是导体本身的一种性质，这反映在( )
A.电阻的大小随导体中电流的变化而变化
B.电阻的大小随导体两端电压的变化而变化
C.电阻的大小由导体两端的电压和导体中的电流共同决定
D.电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
5.在甲、乙两根导线的两端加相同的电压，甲导线中的电流小于乙导线中的电流，不考虑温度的影响，下列判断中错误的是( )
A.当它们的材料、粗细都相同时，甲导线比乙导线长
B.当它们的材料、长度都相同时，甲导线比乙导线粗
C.当它们的长度、粗细都相同时，材料一定不同
D.它们的材料、长度、粗细中，至少有一项是不同的
6.在做决定电阻大小的因素实验时，需要在电压相同的条件下，比较通过不同导线的电流，发现决定电阻大小的因素。下表是几种实验用导线的参数。
导线代号 A B C D E F G
长度(m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积(mm2) 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1) 为研究电阻和导体材料有关，应在上表中选用导线C和导线_________________;
(2) 为研究电阻和导体的长度有关，应在上表中选用导线C和导线________________;
(3) 为研究电阻和导体横截面积的关系，应在上表中选用导线A和导线_________;
(4) 本实验采用了_____________的研究方法。
电阻教案
本文由VCM仿真实验提供 电阻教案 教学目标 1、知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。 2、知道电阻的单位，能进行电阻的不同单位之间的变换。 3、理解电阻的大小决定于导体的`材料、长度、横截面积和温度，能根据决定电阻大小的因素判断比较不同导体电阻的大小。 重点 理解电阻是对电流阻碍作用大小 难点 理解决定电阻大小的因素 教具 学生电源一个，学生电流表一只，滑动变阻器一个，开关一个，小灯泡一只，导线若干条。 教学过程 一．复习 电流表和电压表的使用规则？ 二．引入新课。 我们常见的导线是用什么材料做成的呢？为什么多数用铜或铝，而不用铁呢？我们学习了这节内容就知道其中的道理了。 三．新课讲授。 1．电阻是表示导体对导体阻碍作用的大小，符号是“R”。 电阻是导体本身的一种性质。 2．电阻的单位： 国际单位：欧姆，简称：欧（Ω）。 常用单位：兆欧（MΩ），千欧（kΩ）。 1Ω的含义：当导体两端电压为1V，通过的电流为1A，这段导体的电阻为1Ω 3．介绍常见的小灯泡、白炽灯灯丝的电阻、定值电阻。 4．决定电阻大小的因素： 演示实验1：导体的电阻与长度的关系 演示实验2：导体的电阻与横截面积的关系 演示实验3：导体的电阻与温度的关系 结论： （1）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。 （2）对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。（少数导体如碳例外） 5．介绍电阻率的意义。 阅表P13，用途：电阻率越小，导电性能越好（选择材料）。 6．想想议议。 7．小结 8．练习 详细可上VCM仿真实验咨询电阻加热炉
2.1 电阻炉温度控制系统的结构工作原理
整个系统由四部分组成，即：单片机系统；温度检测通道；输出控制通道。工作时，温度由集成温度传感器AD590转换成电流信号，经运放放大至0-5v的电压信号，由ADC0809转换成单片机所能接受的数字信号，此信号与温度的给定值比较得到温度的偏差，通过PID控制器运算，此控制量经可控硅控制加在电阻炉上的电压的通断时间，以达到控温目的。
系统的给定值、PID参数由键盘输入，并可以随时修改，给温度和采样温度同时显示在LED上
2.2 系统硬件结构
以AT89C51单片机为该控制系统的核心，实现对温度的采集、检测和控制。该系统的工作流程如图2所示。系统由变送器经A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。变送器可以选用DBW，型号，它将热电偶信号(温度信号)变为0～5 V电压信号，以供A/D转换用。转换后的数字量与炉温数字化后的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差及温度的变化率。炉温的设定值由BCD 拨码盘输入。由AT89C51构成的核心控制器按智能控制算法进行推算，得出所需要的控制量。由单片机的输出通过调节可控硅管的接通时间，改变电炉的输出功率，起到调温的作用。
一、输入通道
a、温度检测及放大
在温度控制系统中，温度检测及放大任务通常用温度变送器来完成。为了降低成本，简化结构，本系统采用了 OP07型温度变送器的'输入回路部份，这输入回路是一平衡电桥，它与AD590热电偶配合使用，实现温度零点迁移。不平衡电桥的输出信号经精密放大器放大到A/D转换所需标准信号，根据热电偶分度号和量程的不同，可选择和调整放大器的反馈电阻以改变放大倍数，从而实现了温度标准信号的转换。A/D转换功能由AD0809完成，它是一种逐次逼近式8路模拟输入、8位数字量输出的A/D转换器。在这里我们将 接到AT89C51的 转换结束信号OEC经一个与非门接AT89C51的INT0 ，置外部中断为边沿触发方式，这样，每次A/D转换结素时都将结果送入数据存贮区。
由于炉温度化缓慢，输入通道中没有设置采样保持器。
二、输出通道
执行机构采用可控硅控制器，单片机只须输出能改变可控硅控制周期内的通断时间就行了，因此省去了D/A转换器，仅用了一条I/O线，通过软件支持，在这条I/O线上输出一个高电平宽度在控制周期内随调节值变化的方波信号，从而达到控温的目的。
2.3 系统硬件的选择
a)微型计算机的选择：选择AT89C51单片机构成炉温控制系统。它具有8位CPU，3 2根I/O线，4 kB片内ROM存储器，128 kB的RAM存储器。AT89C51对温度是通过可控硅调功器实现的。在系统开
发过程中修改程序容易，可以大大缩短开发周期。同时，系统工作过程中能有效地保存一些数据信息，不受系统掉电或断电等突发情况的影响。AT89C51单片机内部有128 B的RAM存储器，不够本系统使用，因此，采用6264(8 kB)的RAM作为外部数据存储器。
b)热电偶的选择：本设计采用 DBW型热电偶--镍络-镍硅(线性度较好，热电势较大，灵敏度较高，稳定性和复现性较好，抗氧化性强，价格便宜)对温度进行检测。由于温度是非线性输出的，而与输入的mV信号成线性关系，所以在软件上将此非线性关系加以修正，以便正确反映输入mV信号与温度之间的关系。ADC0809把检测到的连续变化的温度模拟量转换成离散的数字量，输人到单片机中进行处理。
c)键盘输入的选择：采用4片BCD拨码盘作为温度设定的输入单元，输入范围为0～9999，可满足本系统的要求。每位BCD码盘占4条线，通过上拉电阻接入8255可编程并行I/O扩展口。4片BCD码盘占8255的 A、B两口，8255工作方式设为“0 模式”，A、B两口均为输入方式。开机后，CPU读8255口操作，即可将BCD码盘的设定温度读入并存人相应的存储单元。
d) 显示器的选择：采用字符型LCD(液晶显示器)模块TC1602A，并且它把LCD控制器、ROM和LCD显示器用PCB(印制板)连接到一起，只要向 LCD送人相应的命令和数据便可实现所需要的显示，使用特别方便灵活。第1行显示设定温度，第2行显示实际温度，这样，温差一目了然，方便控制。
2.4 系统软件设计
本系统的应用程序主要由主程序、中断服务程序和子程序组成。主程序的任务是对系统进行初始化，实现参数输入，并控制电加热炉的正常运行。主程序主要由系统初始化、数据采集及处理、智能推理等部分组成。系统初始化包括设置栈底、工作寄存器组、控制量的初始值、采样周期、中断方式和状态、定时器的工作方式以及8255的初始化、TC1602A的初始化等。数据采集及处理主要包括实时采集电加热炉的炉温信号，计算出实际炉温与理想值的差值以及温差的变化率，并对炉温信号进行滤波和限幅处理。。
中断服务程序实现定时采样和输出控制。AT89C51共有6个中断源：2个外部中断、2个定时器溢出中断及2个串行中断。
子程序主要有采样子程序、数字滤波子程序、控制算法子程序、数字转换子程序、显示子程序等。在采样程序中包括对A/D启动、读结果及把A/D结果转换成为实际温度值。由于热电偶本身的非线性及模拟输人通道存在的非线性，需要将A/D值与温度值之间对应关系以表格形式存于EPROM中。数字滤波子程序是将 A/D转换成的数字量提取有用的量，一方面通过TC1602ALCD模块显示出来；另一方面将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小及温度的变化率，通过智能控制器来改变可控硅管的接通时间，从而达到改变电加热炉的输出功率，即控制算法子程序是控制器中最重要的一部分，它的原理将在第4节介绍。
2.5 智能控制算法
考虑到电加热炉是一个非线性、时变和分布参数系统，所以本文采用一种新型的智能控制算法。它充分吸取数学和自动控制理论成果，与定性知识相结合，做到取长补短，在实时控制中取得较好的成果。
本系统的智能控制器由数据库、知识库、推理机、学习环节、修正环节和黑板组成。数据库中存放各个时刻的采样值y(k)、偏差e(k)、控制量u(k)和生成控制量u(k)，所用的控制规则序号、每条控制规则的加权系数a都是以数组的形式存放。
知识库中知识由产生式规则生成，其规则集都是按顺序排列的。当求得偏差e(k)和被调整量y(k)后，借助黑板进行正向推理，从上到下顺序地搜索知识库中的匹配模式，一旦找到匹配规则，即可求出控制量u(k)。
学习过程是通过修正规则加权系数a，使各种控制规则产生的控制量随环境和控制量效果变化进行修正，从而实现自学习的功能。由于被控制对象具有d步时延，因此，y(k)是由(k-d)时刻及其以前所有控制量作用的结果，则应修正控制量u(k-d)的控制规则所对应的控制规则加权系数a[num(k- d)]。
系统炉温控制过程是一个慢过程，一般采样间隔长，在此间隔时间内，被控对象可能受内部参数变化或随机干扰影响，因而町能导致(k+1)时刻发出的控制量使控制效果变差，影响系统的控制性能。为
补充这一不足，这里引入动态修正环节为：
式中：0
最后由修正量和黑板给出的u(k)叠加，得到总输出控制量为：
式中：β取0.8～0.9。
教学目标
知识目标
1．知道什么是电阻．
2．知道电阻的各种单位及其换算关系．
3．理解决定电阻大小的四个因素．
能力目标
1．能认识到电阻是导体本身的属性．
2．能进行电阻不同单位之间的变换．
3．能根据决定电阻大小因素，判断比较不同导体电阻的大小．
4．初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路．
5．培养学生依据物理事实分析，归纳问题的能力．
情感目标
培养学生实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神．
教学建议
教材分析
本节首先提出一个学生能常见的问题来吸引学生，让学生思考不同的金属都可以导电，而为什么在不同的地方选材却不同.
本节所有的结论都是建立在实验的基础之上，实验引入导体虽然可以导电，但同时对电流有有一定的阻碍作用.然后通过“控制变量法”把影响电阻的因素一一导出.
教法建议
本节宜采用观察、分析、比较、归纳的学习方法．
本节的所有结论都是由实验推导而来，应该增加学生动手机会，以培养学生分析、推理能力，使学生初步领悟“控制变量”的物理研究方法，演示验证分组实验，学生信服，培养思维和操作能力，培养学生分析处理实验数据能力．
导体能够导电，但同时对电流又有阻碍作用，不同的导体对电流的阻碍作用不同，在物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小．不同的导体电阻一般不同，电阻是导体的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，与其两端的电压及其中的电流无关、导体的电阻只有通电的时候才表现出来．
由于决定电阻大小因素很多，在实验研究时，采用了控制变量法，即每一次只让一个因素发生变化，其他因素保持不变，然后再观察相应的电阻的变化．
为了表示导体的电阻跟材料的关系，可用电阻率表示．某种材料制成长 ，横截面积为 的导线在20℃的电阻值叫做这种材料的电阻率．
教学设计方案
导入 新课
给学生布置任务：
将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连成电路并读电流表示数．再出示电阻定律演示器，按下述要求重作上述实验
1．用 导线代替小灯泡做一次．
2．用 导线代替 再做一次．
组织学生总结分析，提出问题
教师可引导
上述两次实验，用的都是一节干电池即电压相同，那么两导线中的'电流大小为什么不同？（一位学生到前面连接；其他同学审查连接过程，找出操作上的问题）
找其他同学到讲台上完成并记录实验数据，总结现象―电流大小不同
让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.
学生总结：
外部条件都相同，肯定是由于导体本身不同造成的．
教师引导：
提出电阻概念，指出：原来导体虽能导电，但同时对电流也有阻碍作用，物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小．
学生判断分析后，教师指出，不同导体电阻一般不同．教师简述研究电阻有重要意义．在应用中初步理解电阻含义（这里让学生判断只限于电压相同的例子）．
导体比如金属导体对电流有阻碍作用，实质是由于定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而成的．
为了衡量导体对电流阻碍作用大小，就要比较电阻大小，要比较电阻大小就要规定电阻的单位，国际单位制中电阻单位是“欧姆”（ ）还有千欧（ ）、兆欧（ ），多大的阻碍作用是 呢？
如果导体两端电压是 ，通过的电流是 时，这段导体的电阻是 ．通过举例让学生体会欧姆大小．
学生到课本中找到关于 规定的表述文字并读后再让学生根据单位字头号自己说出三个单位核算关系．再让学生观察 ， ， 电阻和 滑动变阻器．
观察和听老师介绍的这些导体电阻都不同，那么导体电阻与什么相关、由什么因素决定呢？启发学生猜想？
怎样设计实验来验证？
方法指导，介绍控制变量的方法．在学生猜想基础上，根据研究思路分析，用如图所用装置完成下面三组学生实验．
实验1
研究导体电阻跟材料关系．根据前面实验数据直接填入记录表．
说明通过锰铜导线电流大于通过镍铬合金的电流．
结论
学生实验并记录
条件―电压相同
导线
材料
锰铜
镍铬
长度
相 同
截面积
相 同
电流
电阻
实验2
研究电阻与长度关系记录表
说明
结论
条件―电压相同
导线
材料
相 同
长度
1
0.5
截面积
相 同
电流
电阻
实验3
研究电阻与粗细的关系．
记录表
说明
结论
条件―电压相同
导线
材料
相 同
长度
相 同
截面积
电流
电阻
分析说明．导体的电阻由材料、长度、横截面积决定，所以说电阻是导体本身的一种性质
实验4
研究电阻与温度关系．
实验装置图
教师帮助学生分析归纳结论．
导体电阻还与温度有关．学生归纳后，教师小结：一般地温度越高，电阻越大．
板书结论
导体的电阻是导体本身一种性质，它的大小与导体的材料、长度、截面积和温度有关．
由于导体电阻由材料、长度、截面积和温度共同决定，所以要比较两种不同材料电阻的区别，必须取相同长度、截面积、相同温度的导体加以比较，课本上列出了长1米截面积为1毫米在0℃时不同材料的电阻值．
我们前面讲的电阻单位是欧姆，从导体本身性质角度来说就是在温度为0℃时，长106.3厘米截面积为1平方毫米的水银柱所具有的电阻．
学生看P92页表，回答下列问题：
哪些材料导电性能好？
为什么常用铜或铝做材料，而不用便宜的钢铁？
探究活动
【课题】
1.导体电阻的微观机制
2.不同导体电阻差别的微观机制
【组织形式】个人和学习小组
【活动方式】
1.图书馆、互联网查找资料
2.小组讨论总结
电阻加热炉
一、前言
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。本设计要求用单片机设计一个电炉温度控制系统。
二、电炉温度控制系统的特性
温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成，其系统结构图如图1所示。被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象，是典型的多阶容积迟后特性，在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后；由于被控对象电容量大，通常采用可控硅作调节器的执行器，其具体的电路图如图2所示。
执行器的特性：电炉的温度调节是通过调节剂(供电能源)的断续作用，改变电炉丝闭合时间Tb与断开时间Tk的比值α,α=Tb/Tk。
调节加热炉的温度，在工业上是通过在设定周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例，来调节负载两端交流平均电压即负载功率，这就是通常所说的调功器或周波控制器；调功器是在电源电压过零时触发晶闸管导通的，所以负载上得到的是完整的正弦波，调节的只是设定周期Tc内导通的电压周波。如图3所示，设周期Tc内导通的周期的波数为n，每个周波的周期为T，则调功器的输出功率为P=n×T×Pn/Tc，Pn为设定周期Tc内电压全通过时装置的输出功率。
三、电炉的电加热原理
当电流在导体中流过时，因为任何导体均存在电阻，电能即在导体中形成损耗，转换为热能，按焦耳楞次定律：
Q＝0．2412 Rt Q―热能，卡；
I一电流，安9
R一电阻，欧姆，
t一时间，秒。
按上式推算，当1千瓦小时的电能，全部转换为热能时Q＝(0．24×1000×36000)／1000=864千卡。
在电热技术上按l千瓦小时＝860千卡计算。电炉在结构上是使电能转换为热能的设备，它能有效地
用来加热指定的工件，并保持高的效率。
四、电炉加热方式的分类
电阻炉按热量产生的方法不同，可分为间接加热式和直接加热式二大类。间接加热式电阻炉、就是在炉子内部有专用的电阻材料做的发热元件。电流通过加热元件时产生热量，再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。直接加热式电阻炉，电源直接接在所需加热的材料上，使强
大的电流直接流过所需加热的材料而使材料自己发热达到加热效果。工业电阻炉，大部分是采
用间接加热式的，只有一部分因加热工艺人的特殊需要而采用直接加热式。
五、电炉控制系统的硬件部分
温度调节仪是控温系统的核心部分，采用单片机控制，实现智能化，它主要由输入通道、输出通道、人机对话通道以及一些外围电路组成，原理框图如图4所示。具体是由8031单片机、16K电擦写程序存贮器、键盘及显示器接口电路以及并形I/O芯片8255等组成。它把传感器送来的温度信号进行放大、比较、运算后，输出控制信号，触发执行装置，实现温度的自动控制，同时还实现多种温度传感器的转换、调零、调幅的软调整等功能。为了提高系统的抗干扰能力，温度传感器信号应采用屏蔽线单独接地，此外，对主机亦采用电磁屏蔽措施，以防止其它的电磁干扰。
（1）8031芯片：MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。引脚说明： P0.0～P0.7：P0口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口P1.0～P1.7：P1口8位口线，通用I/O接口无第二功能。P2.0～P2.7：P2口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。 P3.0～P3.7：P3口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为为单片机的控制信号。ALE/ PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）>。EA/Vpp：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚。RST/VPD：复位/备用电源引脚。
（2）8255A芯片是Intel公司生产的可编程输入输出接口芯片,它具有3个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,可通过程序改变其功能,因而使用灵活,通用性强,可作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。8255有三种基本工作方式，三种工作方式由工作方式控制字决定,方式控制字由CPU通过输入/输出指令来提供.三个端口中PC口被分为两个部分,上半部分随PA口称为A组,下半部分随PB口称为B组.其中PA口可工作与方式0、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。8255共有40个引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下：D0--D7：三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。CS：片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。RD：读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。WR：写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。Vcc：+5V电源。A0--PA7：A口输入/输出线。PB0--PB7：B口输入/输出线。PC0--PC7：C口输入/输出线。RESET：复位信号线。A1、A0：地址线，用来选
择8255内部端口。GND：地线。
（3）74LS373芯片
74LS373是带有三态门的八D锁存器，当使能信号线OE为低电平时，三态门处于导通状态，允许1Q-8Q输出到OUT1-OUT8，当OE端为高电平时，输出三态门断开，输出线OUT1-OUT8处于浮空状态。G称为数据打入线，当74LS373用作地址锁存器时，首先应使三态门的使能信号OE为低电平，这时，当G端输入端为高电平时，锁存器输出（1Q-8Q）状态和输入端（1D-8D）状态相同；当G端从高电平返回到低电平（下降沿）时，输入端（1D-8D）的数据锁入1Q-8Q的八位锁存器中。当用74LS373作为地址锁存器时，它们的G端可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连，在ALE下降沿进行地址锁存。
引脚说明如下： D0～D7：锁存器8位数据输入线 Q0～Q7：锁存器8位数据输出线 GND：接地引脚 Vcc：电源引脚，＋5V有效 OE ：片选信号引脚 G：锁存控制信号输入引脚。
（4）6116芯片
6116是2K*8位静态随机存储器芯片,采用CMOS工艺制造,单一+5V供电,额定功耗160mW,典型存取时间200ns,24线双列直插式封装，其引脚功能说明如下：A0～A10：地址输入线 O0～O7：双向三态数据线，有时用D0～D7表示 ：片选信号输入端，低电平有效 ：读选通信号输入线，低电平有效
：写选通信号输入线， 低电平有效
Vcc：工作电源输入引脚，＋5V GND：线路地
（5）2746芯片
2764是8K*8字节的紫外线镲除、电可编程只读存储器，单一+5V供电，工作电流为75mA，维持电流为35mA，读出时间最大为250nS，28脚双列直插式封装。各引脚的 含义为：A0～A12：13根地址线，可寻址8K字节；
：片选线；O0-O7：数据输出线；：为数据输出选通线；PGM：编程脉冲输入端；Vpp：编程电源；Vcc：主电源，一般为＋5V。GND：接地引脚
（6）ADC0809转换器
ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺，可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右，采用双排28引脚封装，其引脚说明如下：IN0～IN7：8路模拟量输入通；ADDA～ADDC：地址线用于选择模拟量输入通道；ALE：地址锁存允许信号；START：转换启动信号；D0～D7：数据输出线；OE：输出允许信号，低电平允许转换结果输出；CLOCK：时钟信号输入引脚，通常使用500KHz；EOC：转换结束信号，为0代表正在转换，1代表转换结束；Vcc：＋5V电压；VREF（＋）、VREF（－）：参考电压。
（7）温度检测元件及变送器、ADC的选择
温度检测元件及变送器的选择要考虑温度控制范围及精度要求。对于0~1000℃的测量
范围，采用热电偶，如镍铬热电偶，分度号为EU，其输出信号为0~41.32mV，经毫伏变送器，输出0~10mA，然后再经过电流――电压变换电路转换为0~5V电压信号。为了提高测量精度，可将变送器进行零点迁移，例如温度测量范围改为400~1000℃，热电偶给出16.4~41.32mV时，使变送器输出0~10mV，这样使用8位A/D转换器，能使量化误差达到±2.34℃。
（8）接口芯片的扩展
由于本系统既要显示、报警、键盘输入，又要进行控制，所以系统在8031系统中扩展了一片8155，它有三个8位I/O口，256字节的RAM，可以作为外部数据存储器供系统使用，8031的P2.1接8155的CE，P2.0接8155的IO/M，当P2.1＝0，P2.0＝1时，选中8155片内的三个I/O端口，其口地址如下：0100H〖〗命令状态寄存器0101H〖A〗口0102H〖B〗口0103H〖C〗口或控制口寄存器0104H，计数值低八位0105H，计数值高八位和方式寄存器。当P2.2＝0时，选中ADC0809（允许启动各通道转换与读取相应的转换结果）。转换结束信号EOC经倒相后接至单片机的外部中断INT1（P3.3），当P3.3＝0时，说明转换结束。我们选用0通道作为输入，把0809视为一个地址为03F8H的外部数据存储单元，对其写数据时，8031的WR信号使ALE和START有效，将74LS373锁存的地址低三位存入0809，并启动ADC0809，D 9EOC为低电平时，A/D转换正在进行，当EOC为高电平时，表示转换结束，8031可以读如转换好的数据。
（9）温度控制电路
温度控制电路采用晶闸管调功方式。双向晶闸管串在50Hz交流电源和加热丝电路中，只要在给定周期里改变晶闸管开关的接通时间的脉冲信号即可。这可以用一条I/O线，通过程序输出控制脉冲。为了达到过零触发的目的，需要交流电过零检测电路。此电路输出对应于50Hz交流电压过零时刻的脉冲，作为触发双向晶闸管的同步脉冲，使晶闸管，在交流电压过零时刻导通。电压比较器LM311将50HZ正弦交流电压变成方波。方波上升沿和下降沿分别作为单稳态触发器的触发信号，单稳触发器输出的窄脉冲经二极管或门混合，就得到对应于220V市电过零时刻的同步脉冲。此脉冲一路作为触发同步脉冲加到温控电路，一路作为计数脉冲加到单片机8031的P3.4和P3.5输入端。
六、电炉控制系统的软件部分
系统软件采用中断方式编程，主要部分是时钟中断程序，主要由输入处理程序、控制算法程序、显示处理、输出处理和自诊断程序等组成，其流程图如图5所示。仪表通电启动后，初始化程序进行时间给定，每隔500ms时钟中断一次，中断后进入时钟中断处理。对于纯滞后，大惯性环节控制对象，一般采用积分分离PID控制算法。在一般的PID控制中
，当系统有较大的扰动或设定值较大幅度提降时，由于偏差较大及系统存在惯性和滞后，在积分项的作用下，会产生较大的超调和长时间波动，在温度缓慢变化过程中这一现象尤为严重，为此采用积分分离措施，即在偏差较大时，取消积分作用，偏差较小时，才将积分作用投入。积分分离PID控制算法如下：
七、炉温自动控制原理
根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的'热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节过程，比较实际炉温和需要炉温得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，去调节电阻炉的热功率，从而实现对炉温的控制。按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用（PID控制），是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。
系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。首先使T0计数器产生定时中断，作为本系统的采样周期。在中断服务程序中启动A/D，读入采样数据，进行数字滤波、上下限报警处理，PID计算，然后输出控制脉冲信号。脉冲宽度由T1计数器溢出中断决定。在等待T1中断时，将本次采样值转换成对应的温度值放入显示缓冲区，然后调用显示子程序。从T1中断返回后，再从T0中断返回主程序并且、继续显示本次采样温度，等待下次T0中断。
1)二位式调节--它只有开、关两种状态，当炉温低于限给定值时执行器全开；当炉温高于给定值时执行器全闭。（执行器一般选用接触器）
2）三位式调节--它有上下限两个给定值，当炉温低于下限给定值时招待器全开；当炉温在上、下限给定值之间时执行器部分开启；当炉温超过上限给定值时执行器全闭。（如管状加热器为加热元件时，可采用三位式调节实现加热与保温功率的不同）
3）比例调节（P调节）--调节器的输出信号（M）和偏差输入（e）成比例。即：M=ke
式中：K-----比例系数
比例调节器的输入、输出量之间任何时刻都存在--对应的比例关系，因此炉温变化经比例调节达到平衡时，炉温不能加复到给定值时的偏差--称“静差”
4）比例积分（PI）调节--为了“静差”，在比例调节中添加积分（I）调节积分，调节是指调节器的输出信号与偏差存在随时间的增长而增强，直到偏差消除才无输出信号，故能消除“静差”比例调节和积分调节的组合称为比例积分调节.
5) 比例积分微分（PID）调节--比例积分调节会使调
节过程增长，温度的波动幅值增大，为此再引入微分（D）调节。微分调节是指调节器的输出与偏差对时间的微分成比例，微分调节器在温度有变化“苗头”时就有调节信号输出，变化速度越快、输出信号越强，故能加快调节速度，降低温度波动幅度，比例调节、积分调节和微分调节的组合称为比例积分微分调节。（一般采用晶闸管调节器为执行器）。
根据生产现场的运行情况，这种控温方法，精度比较高，系统性能稳定，满足生产的实际需要。主要设备:热电偶或热电阻,智能PID温控仪,可控硅触发调功器等。
八、主要的技术特性：
电阻炉消耗电能转换来的热能．一部分由电炉构筑材料及传热的各种因素而散失到空间去了，另一部分则用于对炉内工件的加热，前面的一部分形成了电炉损失功率，后一部分形成了电炉有效功率。
当电炉开始升温时，炉内砌砖体大量地吸收热量，以提高本身温度，在停炉冷下来时又把这一部分热量散失到空间去；这一部分形成炉体蓄热损失。一台先进的电炉应具有低的空炉损失及高的有效功率。较少蓄热相失。空炉损失的大小是衡量电炉效率好坏的重要指标，空炉损失小的电炉，可以得到高的技术生产率及低的单位电能消耗比。一般工业电阻炉的效率。小型电炉较低一些．大型电炉
较高一些，从10―100千瓦的箱式电炉效率约为65-85%，空炉损失约占总功率的35--15％。 电炉从室温升到工作温度的时间对电炉的经济指标是有明显影响的，升温时间短则炉子投入正常使用的时间就较长每天的生产率就较高，每公斤工件的电耗量就降低，所以要尽量采用热惯性小的炉衬材料并降低炉体蓄热量来加快电炉的升温速度：炉体的蓄热量对周期作业炉影响很大，尤其是每天一班或二班生产的电炉。
对连续作业炉其影响就不明显。加热能力是一台电炉的主要技术指标，加热能力是指电炉的有效功率，从理论计算上在一个小时内能把指定的材料加热到额定温度的最大重量数，以公斤／小时计算。
(5)电阻加热炉基本结构及型式
电阻炉是随着机械工业的发展而发展起来的，由于各种加热工艺及冶炼工艺上的需要，电阻炉是一个品种很多的产品。电阻炉炉体结构，分周期式及连续式二个型式来分别介绍。周期式作业炉。如箱式电炉，台车式电炉、井式电炉等箱式电炉，外壳一般是用型钢、钢板焊接而成的，小型电炉由于需保持工作面的一定高度，一般均做成带支架的，在箱型壳体下边，有支持炉体的腿或支架。中型电炉因本身重量大及加入炉内的工件重量也大，所以一般
均直接在底盘上焊接炉体及砌砖。大型电炉可以在特定的专用的地基上设计成无钢性底盘的结构，而就地焊接砌砖，但这种电炉在安装后不能吊运及移动。
中小型电炉的炉门可用配重及手动装置来开闭，下部一般均有砂封槽，有些炉门上边也设有砂封槽，以保证良好的密封性，炉门关闭时，用压紧装置使炉门紧密的与门框接触，减少漏气。大型电炉可以用电动或气动、液压开闭炉门，电加热元件一般可以在炉膛内左右侧墙上及底面上布置，为了得到良好的热场，最好在护顶上也布置电加热元件，因为炉内工件一般堆放高度不会超过宽度，所以以上下两个方面加热比左右两个方面加更为有效。大型及中型电炉可以在护门上及后墙上适当的布置一些电加热元件，以减少炉内的温差，为了保证炉门口的热损失能得到更好的平衡，可以在较大的箱型电炉上靠炉门口的炉膛长度1/3处作为一个控制区。
通保护气体的炉子应设有保证安全运行的必要装置及良好曲密封性。井式电炉一般均为园筒形炉膛，内径一般最小为600毫米，大小了，安装维修时不方便；炉壳用型钢作为骨架再焊上钢板，小型炉盖可用手动机构开闭，大型及中型的可用电动或液压等机构开闭，高度与直径好比在1一1.5的电炉工件一般放管在炉膛底部，高度与直径比在2以上时。工件大部用吊挂方式，吊于炉口内或炉上外部的专用吊架上，控制区的设置一般以直径的1―1．5倍为一个。在温度控制要求不高时．有时一个控制区长度达到直径的2倍。
可控气氛箱形多用炉。一般在结构上是分为前室及炉膛、冷却槽，前室由型钢及钢板焊成的密封空间下边与冷知槽相连，上边为设有水冷壁的空气冷却室。中间有通过工件的轨道及上下升降的料架，由顶上的气缸来操作(可电气动或液动)下降时工件进入冷却槽，进行快速冷却或等温淬火、上升时工件在上边气氛中缓冷。
炉膛在前室后边，中间 有一个炉门隔开，进料出料时。炉门由上部气缸打开。炉膛由抗渗碳砌成。电加热器两种形式，一种是由高电阻合金板材制成；为了消除表面积炭形成短路，加热器面涂上专用的高温绝缘釉；另一种为辐射管式的，水平或垂直的插入炉赌中，管中用大切面园形电阻线组成金属发热器。炉内具有强通的风扇，炉子前面为一个推料装置，用以向炉内进出料，电炉附有气体发生器或直接向护内滴注有机液及碳势控制设备。
九、用途
工业电阻炉的主要用途是供机械工业对原材料、毛坯、机械另件加热用。如板材轧制前的坯料加热，锻件的加热。机械另件及半成品的热处理
以改善其机械性能，如进杆淬火、回火、退火、正火、气体渗碳、氮化等。亦有用于烧结、钎焊，部份电阻炉用于低熔点金属的熔炼及陶瓷玻璃工业的加热。
关于电阻说课稿
尊敬的各位评委老师：
您们好!
我是来自安县沙汀实验中学的薛和军，我说课的题目是《电阻》，是新版人民教育出版社出版的九年级物理全一册第十六章第三节的内容，下面我从教材分析、学情分析、目标分析、教学教法、教学过程、教学反思六个方面来说这节课。
一、教材分析
1． 教学内容
本节是新版人民教育出版社九年级物理第十六章第3节.内容，主要是让学生通过演示实验和学生分组探究实验,初步理解电阻的概念和影响电阻大小的因素。
2．教材的地位及作用
本节教材是在学生学习了电流、电压两大电学基础知识之后的又一大基础知识，是学习后面变阻器、欧姆定律、电阻的串并联等内容的必要基础。在本节中注重全员参与、让学生主动探究本节知识。所以，不管是从课标的要求来看，还是学生学习物理知识的扩展来看，“电阻”都具很重要作用。
二、学情分析
九年级学生已通过一年的物理学习掌握了一些学习物理的方法，已经具备一定的科学探究能力，实验、观察、分析、概括能力已有一定的提升。
因此在教学中，积极引导学生用已有的基础知识和科学探究的方法，亲身体验科学探究的过程，发展学生的抽象思维能力，培养学生的动手动脑以及实践能力。
三、教学目标
通过对本节知识内容在物理教材中的地位和作用的分析，结合当前学生特点和已有的知识水平，我将这样确定本节课的教学目标：
1、知识与技能
（1）通过观察和实验，初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
（2）知道电阻的大小跟导体的种类、长度、横截面积、温度等因素有关.
2、过程和方法
（1）通过观察和实验，探究电阻及影响电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较、概括的能力。
（2）通过学生探究活动，研电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系，渗透研究问题的一种方法——控制变量法.
3、情感、态度与价值观
（1）通过了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用，开阔视野。
（2）通过多种活动形式，联系学生生活实际，培养学生对科学探索的热爱。 教学的重难点
教学难点：电阻的概念的建立。从前面学习电流、电压的类比法入手，结合多媒体直观演示，为学生突破难点。
教学重点：用控制变量法科学探究影响电阻大小的因素。通过学生动手进进行实验探究，互动研讨,学生归纳, 让学生突破重点
四、教法和学法
用小组的合作讨论探究、教师的启发引导探究相结合的教学方法，让学生主动、快乐的学习；另外，利用多媒体辅助教学 ,使实物教具和多媒体课件相辅相成，充分发挥两者的作用，增大教学容量，增强教学效果，提高教学效率。 五、教学程序
1，设疑导学，激发求知欲
问题：导线多用铜、铝，重要的电器设备的导线还要用银来做。铁是导体，多又便宜，为什么不用它做导线呢？
应用演示实验，把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前，使其感到惊奇，产生疑问，激起兴趣，引发思维，从而顺利引入新课。
2、巧引启思，突破难点
演示实验后，通过学生观察到得实验现象，说明导体虽然能导电，但同时对电流也有阻碍作用，物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小．
向学生提出这样的问题：你还能猜想出改变其他因素从而变灯泡的亮度么？，例如材料、长度、粗细、温度、体积、颜色等等，学生的有些猜想缺乏针对性，电流与水流对比，象河道的.构成材料、河流的长度，河流的宽度都会影响水流的运动情况，进而引导学生，让学生对猜想进行筛选，逐渐趋于合理，明确探究方向。
先进行讨论结束后再老师进行一定的引导，将提出这样的问题来启发学生：电阻的大小可能与这几个因素有关，如果研究电阻跟其中一个因素的关系，其它几个因素该怎么办呢？
根据学过的的知识学生将回答出控制其他因素不变的方法，这时我将告诉他们这种方法是控制变量法
4．学生动手
学生明确实验目的后，经师生讨论后让学生采用合适的器材对所猜想的因素进行足一探究
探究一：探究电阻与导体材料的关系 ：
结论：在长度和横截面积相同时电流强度与材料有关
探究二：探究电阻与导体横截面积的关系
结论：在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大
5．分析总结与归纳
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关，此外，还与导体的温度有关。因此电阻是导体本身的一种性质。
本环节中学生介绍半导体，超导体以及他们在实际生产和生活中的应用，为他们开阔视野增长知识。
6．反馈练习
落实基础，巩固了知识。
7．知识小结
1.影响电路中电流大小的因素有：一是电路两端的电压；二是连接在电路中的导体
2.电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量
3.导体的电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积，还跟温度有关
4.电阻是导体本身一种性质。 板书设计
我设计的教学板书如下：
五、教学反思
1．目标达成：充分地利用物理实验来调动学生的积极性，并层层设疑，引导学生自主地从物理现象去探索物理规律，从学习物理知识到应用于实践，从而较好的实现教学目标。
2．教材处理：在讲解的过程中, 灵活处理教材中的环节,对半导体、超导体的介绍，增添了现实科技的丰富,并设计动手探究的活动，从而激发学生的学习兴趣.通过学生自己归纳总结加深了对影响电阻大小因素的理解.
关于光敏元件项目可行性研究报告
第一部分 光敏元件项目总论
总论作为可行性研究报告的首要部分，要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。
一、光敏元件项目概况
(一)项目名称
(二)项目承办单位
(三)可行性研究工作承担单位
(四)项目可行性研究依据
本项目可行性研究报告编制依据如下：
1.《中华人民共和国公司法》;
2.《中华人民共和国行政许可法》;
3.《国务院关于投资体制改革的决定》国发20号 ;
4.《产业结构调整目录版》;
5.《国民经济和社会发展第十二个五年发展规划》;
6.《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》，国家发展与改革委员会
年审核批准施行;
7.《投资项目可行性研究指南》，国家发展与改革委员会
8. 企业投资决议;
9. ……;
10. 地方出台的相关投资法律法规等。
(五)项目建设内容、规模、目标
(六)项目建设地点
二、光敏元件项目可行性研究主要结论
在可行性研究中，对项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额及筹措、项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题，都应得出明确的结论，主要包括：
(一)项目产品市场前景
(二)项目原料供应问题
(三)项目政策保障问题
(四)项目资金保障问题
(五)项目组织保障问题
(六)项目技术保障问题
(七)项目人力保障问题
(八)项目风险控制问题
(九)项目财务效益结论
(十)项目社会效益结论
(十一)项目可行性综合评价
三、主要技术经济指标表
在总论部分中，可将研究报告中各部分的主要技术经济指标汇总，列出主要技术经济指标表，使审批和决策者对项目作全貌了解。
表1 技术经济指标汇总表
序号
名称
单位
数值
1 项目投入总资金 万元 26136.00
1.1 固定资产建设投资 万元 18295.20
1.2 流动资金 万元 7840.80
2 项目总投资 万元 20647.44
2.1 固定资产建设投资 万元 18295.20
2.2 铺底流动资金 万元 2352.24
3 年营业收入(正常年份) 万元 36590.40
4 年总成本费用(正常年份) 万元 23783.76
5 年经营成本(正常年份) 万元 21954.24
6 年增值税(正常年份) 万元 2783.61
7 年销售税金及附加(正常年份) 万元 278.36
8 年利润总额(正常年份) 万元 12806.64
9 所得税(正常年份) 万元 3201.66
10 年税后利润(正常年份) 万元 9604.98
11 投资利润率 % 62.03
12 投资利税率 % 71.33
13 资本金投资利润率 % 80.63
14 资本金投资利税率 % 93.04
15 销售利润率 % 46.52
16 税后财务内部收益率(全部投资) % 29.32
17 税前财务内部收益率(全部投资) % 43.98
18 税后财务净现值FNPV(i=8%) 万元 9147.60
19 税前财务净现值FNPV(i=8%) 万元 11761.20
20 税后投资回收期 年 4.66
21 税前投资回收期 年 3.88
22 盈亏平衡点(生产能力利用率) % 42.05
四、存在的问题及建议
对可行性研究中提出的项目的主要问题进行说明并提出解决的建议。
1.项目总投资来源及投入问题
项目总投资主要来自项目发起公司自筹资金，按照计划在3月份前完成项目申报审批工作。预计项目总投资资金到位时间在4月底。整个项目建设期内，主要完成项目可研报告编制、项目备案、土建及配套工程、人员招聘及培训、设备签约、设备生产、设备运行及验收等工作。
项目发起公司拟设立专项资金账户用于项目建设用资金的管理工作。对于资金不足部分则以银行贷款、设备融资，合作，租赁等多种方式解决。
2.项目原料供应及使用问题
项目产品的原料目前在市场上供应充足，可以实现就近采购。项目本着生产优质产品、创造一流品牌的理念，对原材料环节进行严格把关，对原料供应商进行优选，保证生产顺利进行。
3.项目技术先进性问题
项目生产本着高起点、高标准的准则，拟采购先进技术工艺设备，引进先进生产管理经验，对生产技术员工进行专业化培训，保证生产高效、工艺先进、产品质量达标。
第二部分 光敏元件项目建设背景、必要性、可行性
这一部分主要应说明项目发起的背景、投资的必要性、投资理由及项目开展的支撑性条件等等。
一、光敏元件项目建设背景
(一)光敏元件项目市场迅速发展
光敏元件项目所属行业是在最近几年间迅速发展。行业在繁荣国内市场、扩大出口创汇、吸纳社会就业、促进经济增长等方面发挥的作用越来越明显……
(二)国家产业规划或地方产业规划
我国非常中国光敏元件领域的发展，国家和地方在最近几年有关该领域的政策力度明显加强，突出表现在如下几个方面：
(1)稳定国内外市场;
(2)提高自主创新能力;
(3)加快实施技术改造;
(4)淘汰落后产能;
(5)优化区域布局;
(6)完善服务体系;
(7)加快自主品牌建设;
(8)提升企业竞争实力。
(三)项目发起人以及发起缘由
……
二、光敏元件项目建设必要性
(一)……
(二)……
(三)……
(四)……
三、光敏元件项目建设可行性
(一)经济可行性
(二)政策可行性
(三)技术可行性
本项目建设坚持高起点、高标准方案，为保证工艺先进性，关键设备引进国外厂商，其他辅助设备从国内厂商中优选。该公司始建于，改制为股份有限公司，经过多年的技术改造和生产实践，公司创造出一流的光敏元件工艺和先进的管理技术，完全能够按照行业标准进行生产和检测，其新技术方案的引入，将有效保证本项目顺利开展。
(四)模式可行性
光敏元件项目实施由项目发起公司自行组织，引进先进生产设备，土建工程由公司自主组织建设。项目建成后，项目运作由该公司全资注册子公司主导，项目产品面向国内、国际两个市场。目前，国内外市场发展均较为迅速，市场空间放量速度加快，市场需求强劲，可以保证产品有效销售。
(五)组织和人力资源可行性
第三部分 光敏元件项目产品市场分析
市场分析在可行性研究中的重要地位在于，任何一个项目，其生产规模的确定、技术的选择、投资估算甚至厂址的选择，都必须在对市场需求情况有了充分了解以后才能决定。而且市场分析的结果，还可以决定产品的价格、销售收入，最终影响到项目的盈利性和可行性。在可行性研究报告中，要详细研究当前市场现状，以此作为后期决策的依据。
一、光敏元件项目产品市场调查
(一)光敏元件项目产品国际市场调查
(二)光敏元件项目产品国内市场调查
(三)光敏元件项目产品价格调查
(四)光敏元件项目产品上游原料市场调查
(五)光敏元件项目产品下游消费市场调查
(六)光敏元件项目产品市场竞争调查
二、光敏元件项目产品市场预测
市场预测是市场调查在时间上和空间上的延续，是利用市场调查所得到的信息资料，根据市场信息资料分析报告的结论，对本项目产品未来市场需求量及相关因素所进行的定量与定性的判断与分析。在可行性研究工作中，市场预测的结论是制订产品方案，确定项目建设规模所必须的依据。
(一)光敏元件项目产品国际市场预测
(二)光敏元件项目产品国内市场预测
(三)光敏元件项目产品价格预测
(四)光敏元件项目产品上游原料市场预测
(五)光敏元件项目产品下游消费市场预测
(六)光敏元件项目发展前景综述
第四部分 光敏元件项目产品规划方案
一、光敏元件项目产品产能规划方案
二、光敏元件项目产品工艺规划方案
(一)工艺设备选型
(二)工艺说明
(三)工艺流程
三、光敏元件项目产品营销规划方案
(一)营销战略规划
(二)营销模式
在商品经济环境中，企业要根据市场情况，制定合格的销售模式，争取扩大市场份额，稳定销售价格，提高产品竞争能力。因此，在可行性研究中，要对市场营销模式进行研究。
1、投资者分成
2、企业自销
3、国家部分收购
4、经销人情况分析
(三)促销策略
……
第五部分 光敏元件项目建设地与土建总规
一、光敏元件项目建设地
(一)光敏元件项目建设地地理位置
(二)光敏元件项目建设地自然情况
(三)光敏元件项目建设地资源情况
(四)光敏元件项目建设地经济情况
近年来，项目所在地多元产业经济迅速发展，第一产业基本稳定，工业经济发展势头强劲;新兴产业成为当地经济发展新的带动力量;餐饮娱乐、交通运输等第三产业蓬勃发展;一大批改制企业充满活力，民营经济发展发展步伐加快。重点调产工程扎实推进，经济多元化支柱产业结构正在形成，综合实力明显增强……
(五)光敏元件项目建设地人口情况
(六)光敏元件项目建设地交通运输
项目运作立当地，面向国内、国际两个市场，项目建设地交通运输条件优越，目前已形成铁路、公路、航空等立体方式的交通运输网。公路四通八达，境内有3条国道、2条省道，高速公路建设步伐进一步加快，将进一步改善当地的公路运输条件，逐渐优化的交通条件有利于项目产品销售物流环节效率的提升，使得产品能够及时投放到销售目标市场。
二、光敏元件项目土建总规
(一)项目厂址及厂房建设
1.厂址
2.厂房建设内容
3.厂房建设造价
(二)土建规划总平面布置图
(三)场内外运输
1.场外运输量及运输方式
2.场内运输量及运输方式
3.场内运输设施及设备
(四)项目土建及配套工程
1.项目占地
2.项目土建及配套工程内容
序号
建设项目
建筑结构
建筑方式
施工面积(m2)
1 办公楼 框架结构 多层建筑 9011
2 展厅 砖混结构 单层建筑 1802
3 公寓 砖混结构 多层建筑 37847
4 餐厅 砖混结构 多层建筑 2703
5 1号车间 轻钢结构 单层建筑 6308
6 2号车间 轻钢结构 单层建筑 7209
7 3号车间 轻钢结构 单层建筑 8110
电阻定律课件
一、教学目标
（一）知识与技能
1．理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。
2．了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。
（二）过程与方法
1．经历决定导体电阻因素的实验探究过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。
2．通过对决定导体电阻因素的理论分析，体会实验探究和逻辑推理两种研究方法有机结合。
3．通过对实验数据的分析，提高科学分析、提炼实验结果的能力。
4．通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的常识。
（三）情感态度与价值观
1．经历实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。
2．经历实验探究与理论推导两个过程，领略科学研究的双重性。
3．通过介绍电阻率跟温度变化有关，体验物理学与现代科学技术的联系。
二、教学重点与难点
1．教学重点：电阻定律的内容及其应用。
2．教学难点：电阻率的概念及其物理意义。
三、教学用具
电阻定律示教板及相关器材，日光灯灯丝、酒精灯和电池组、电键、导线。
四、教学流程
说明：
情景1：观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器。
活动1：探究R与l、S之间的定量关系时，选用的实验方案。
活动2：学生分组完成探究R与l、S之间的定量关系。
活动3：理论探究R与l、S之间的定量关系，对照上述实验结果。
阶段小结：确定R与l、S之间的定量关系，写出表达式。
活动4：具体计算几种材料的电阻率。
情景2：课本中《思考与讨论》中对电路元件的微型化分析。
活动5：演示实验—灯丝电阻率与温度的关系。
活动6：讲解不同情况下电阻率与温度的变化关系
活动7：巩固练习（用电阻定律解释实际生活中的现象）
总结归纳：小结本节课（通过这节内容的研究得到的启发）
五、教学过程
（一）情景引入
前面我们了解到电流通过导体产生的热量跟其电阻有关，要知道其产生的热量就要知道其阻值。
问题1：给你电流表和电压表如何测其电阻？（欧姆定律）
问题2：导体的电阻跟U、I有关吗？与什么因素有关？（观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器）（如图1所示）
过渡：导体的电阻由自身的因素决定的，与长短、粗细、材料等有关。这是同学们的结论，具体是一种什么样的定量关系呢？这就是今天同学们要求解决的问题。
（二）探究决定导体电阻的因素
问题3：决定导体的电阻有多个因素，在实验探究中怎样解决多个因素的`问题？
（回顾研究牛顿第二定律：a与F、m之间的关系。）
讲解1：研究方法──控制变量法
这样一来，这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了。具体为：
（1）研究电阻和长度的关系时，就选用横截面积和材料相同的导体。
（2）研究电阻和横截面积的关系，就选用材料和长度相同的导体。
（3）研究电阻与材料的关系是，就选用长度和横截面积相同的导体。
讲解2：介绍实验器材（出示示教板），说明先探究R与l、S之间的定量关系。
问题4：电阻要用伏安法测量，要求学生设计测量电阻的电路。（投影电路图2所示）
问题5：选用横截面积和材料相同的导体，研究电阻和长度的关系（即R与l）时，如何设计实验方案？（进一步优化方案）
讲解3：在学生回答的基础上，引导学生优化实验方案，将两个长度不同的导体串联起来，在I相同时，R∝U，即转化为U与l的关系。同理，选用材料和长度相同的导体，研究电阻和横截面积的关系时，将两个横截面积不同的导体串联起来，在I相同时，R∝U，即转化为U与S的关系。
说明实验要求：电源电压为直流4V，电压表量程3V，电流表量程0．6A，导体电阻测量两组数据，完成实验记录表。把学生分成两大组，分别完成R与l、R与S的关系（如果时间有空余再做另一情况）。
探究一：保持导体的材料和面积不变，长度不同
探究二：保持导体的材料和长度不变，面积不同
投影结论：（1）同种材料，横截面积S一定，电阻R随长度l成正比，即R∝l；（2）同种材料，长度l一定，电阻R随横截面积S成反比，即R∝1/S。 问题6：根据你探究，说明两种条件下R与l、R与S的关系
讨论：请学生思考能否从理论的角度推导上述结论的正确性。（分串联和并联去考虑）
过渡：同种材料，当S、l都改变时，又怎样决定R呢？引导学生思考，式中ρ为常数，请学生计算上述几种电阻中的ρ值，有何发现？（横截面积S事先由教师测得，直接给出）（得出上述材料电阻中的ρ值相同，与它的S、l无关，请学生猜想是否与材料有关），请学生再测另两种材料（铁与铜）电阻的ρ值。（按照前面的方案测量）
问题7：请学生回答所测量的ρ值。
讲解4：对于同种材料，ρ相同；对于不同材料，ρ不同，R∝ρ，它反映材料导电性能好坏，请学生查看书中的表格，在物理学中把ρ叫电阻率，ρ由材料决定（说明日常生活中各种情况下选择材料的依据）。
提出：同种材料的导体其电阻与它的长度成正比，跟它的横截面积成反比；导体的电阻与构成它的材料有关。
即写成表达式为：式中l：长度，S：横截面积，ρ：电阻率，电阻率ρ的单位：Ω·m。
说明应用（过渡）：对电路元件的微型化（出示图片或查看书本），介绍其原理。进一步思考：微型化后带来的散热问题（若笔记本电脑重点要解决的问题就是散热），因为电阻通电后，温度要升高，温度升高后其材料的ρ值要变化，从而影响其阻值。
（思考与讨论：如图3所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小得多。通过两导体的电流方向如图所示，这两个导体的电阻有什么关系？）（R1=R2）
演示实验：如图4所示，利用日光灯灯丝演示电阻随温度变化的实验，学生观察实验现象，该现象说明了什么？（回路中电阻的变化引起了电流的变化，从而改变了灯泡的亮度。而灯丝电阻的变化是由其电阻率变化引起的）
讲解5：（1）金属材料的电阻率随温度升高而增大。
（2）材料的电阻率有的随温度改变而变化大，可以利用制成温度计（电阻温度计）（如图5所示），但也有些材料的电阻率几乎不随温度改变而变化，用来制成标准电阻。
（3）温度降低，电阻率就会变小，那么当温度不断降低，电阻会变为零？向学生提出超导体，有兴趣的同学可以借阅课外相关资料。（介绍有些情况我们需要电阻率大的材料，有些情况需要电阻小的材料）
（三）电阻定律
内容：在温度不变时，同种材料导体的电阻与它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。
（四）巩固练习
一只鸟站在一条通过500A电流的铝质裸导线上，如图6所示，鸟两爪间的距离是5cm，输电线的横截面积是185mm2。求鸟两爪间的电压。（取一位有效数字，铝的电阻率取ρ=2．9×10-8Ω·m）
（答案：4×10-3V）
点评：由于鸟两爪间的电压较低，故不受伤害。
五、教学过程
前面我们了解到电流通过导体产生的热量跟其电阻有关，要知道其产生的热量就要知道其阻值。
问题1：给你电流表和电压表如何测其电阻？（欧姆定律）
问题2：导体的电阻跟U、I有关吗？与什么因素有关？（观察桌面上两只不同规格的白炽灯、滑动变阻器）（如图1所示）
过渡：导体的电阻由自身的因素决定的，与长短、粗细、材料等有关。这是同学们的结论，具体是一种什么样的定量关系呢？这就是今天同学们要求解决的问题。
六、课堂小结
今天我们用实验探究和理论探究的方法得出了电阻与长度、横截面积、材料之间的定量关系，并了解到金属电阻率与温度间的某些关系，我们将上述的结论用以实际的生活中解决一些特定问题，体会到物理学与现代生活的紧密联系。
课外思考：水的电阻率是多少？如何测量？
七、教学反思：
本节课通过实验探索、数据分析，得到了电阻定律，知道电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量，并由实验感知电阻率与温度有关。本节内容从学生已有的知识出发，结合实验探究和问题驱动的方式，展开对决定导体电阻的因素进行探讨。注重学生经历探究的过程，注重对物理科学思维方法的渗透，目的就是培养学生良好的思维品质，深入的理解物理概念和规律。
电阻是一个物理量，在物理学中用来表示导体对电流阻碍作用的大小，它是导体的一种基本性质。若导体的电阻越大，则表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同。电阻的基本单位是欧姆。
电阻的主要物理特征是变电能为热能，可以说它是一个耗能元件，电流经过它就产生了内能。电阻在电路中起到了分流、分压的作用。对信号来说，直流和交流信号都可以通过电阻。
多数金属的电阻会随着温度的升高而升高，但是一些半导体却相反。比如：玻璃、碳在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的.l为材料的长度，ρ就是电阻率，s为面积，单位为平方米。可以看出，材料的电阻大小反比于其面积，而正比于材料的长度。
一、教材分析
1． 教学内容
本节是新版人民教育出版社九年级物理第十六章第3节.内容，主要是让学生通过演示实验和学生分组探究实验,初步理解电阻的概念和影响电阻大小的因素。
2．教材的地位及作用
本节教材是在学生学习了电流、电压两大电学基础知识之后的又一大基础知识，是学习后面变阻器、欧姆定律、电阻的串并联等内容的必要基础。在本节中注重全员参与、让学生主动探究本节知识。所以，不管是从课标的要求来看，还是学生学习物理知识的扩展来看，“电阻”都具很重要作用。
二、学情分析
九年级学生已通过一年的物理学习掌握了一些学习物理的方法，已经具备一定的科学探究能力，实验、观察、分析、概括能力已有一定的提升。
因此在教学中，积极引导学生用已有的基础知识和科学探究的方法，亲身体验科学探究的过程，发展学生的抽象思维能力，培养学生的动手动脑以及实践能力。
三、教学目标
通过对本节知识内容在物理教材中的地位和作用的分析，结合当前学生特点和已有的知识水平，我将这样确定本节课的教学目标：
1、知识与技能
（1）通过观察和实验，初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
（2）知道电阻的大小跟导体的种类、长度、横截面积、温度等因素有关.
2、过程和方法
（1）通过观察和实验，探究电阻及影响电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较、概括的能力。
（2）通过学生探究活动，研电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系，渗透研究问题的一种方法――控制变量法.
3、情感、态度与价值观
（1）通过了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用，开阔视野。
（2）通过多种活动形式，联系学生生活实际，培养学生对科学探索的热爱。 教学的重难点
教学难点：电阻的概念的建立。从前面学习电流、电压的类比法入手，结合多媒体直观演示，为学生突破难点。
教学重点：用控制变量法科学探究影响电阻大小的因素。通过学生动手进进行实验探究，互动研讨,学生归纳, 让学生突破重点
四、教法和学法
用小组的合作讨论探究、教师的启发引导探究相结合的教学方法，让学生主动、快乐的学习；另外，利用多媒体辅助教学 ,使实物教具和多媒体课件相辅相成，充分发挥两者的作用，增大教学容量，增强教学效果，提高教学效率。
五、教学程序
1，设疑导学，激发求知欲
问题：导线多用铜、铝，重要的电器设备的导线还要用银来做。铁是导体，多又便宜，为什么不用它做导线呢？
应用演示实验，把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前，使其感到惊奇，产生疑问，激起兴趣，引发思维，从而顺利引入新课。
2、巧引启思，突破难点
演示实验后，通过学生观察到得实验现象，说明导体虽然能导电，但同时对电流也有阻碍作用，物理学中常用“电阻”这个物理量来表示导体对电流的阻碍作用大小。
向学生提出这样的问题：你还能猜想出改变其他因素从而变灯泡的亮度么？，例如材料、长度、粗细、温度、体积、颜色等等，学生的有些猜想缺乏针对性，电流与水流对比，象河道的构成材料、河流的长度，河流的宽度都会影响水流的运动情况，进而引导学生，让学生对猜想进行筛选，逐渐趋于合理，明确探究方向。
先进行讨论结束后再老师进行一定的引导，将提出这样的问题来启发学生：电阻的大小可能与这几个因素有关，如果研究电阻跟其中一个因素的关系，其它几个因素该怎么办呢？
根据学过的的知识学生将回答出控制其他因素不变的方法，这时我将告诉他们这种方法是控制变量法。
3．学生动手
学生明确实验目的后，经师生讨论后让学生采用合适的器材对所猜想的因素进行足一探究。
探究一：探究电阻与导体材料的关系 ：
结论：在长度和横截面积相同时电流强度与材料有关。
探究二：探究电阻与导体横截面积的关系：
结论：在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
4．分析总结与归纳
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关，此外，还与导体的温度有关。因此电阻是导体本身的一种性质。
本环节中学生介绍半导体，超导体以及他们在实际生产和生活中的应用，为他们开阔视野增长知识。
5．反馈练习，落实基础，巩固了知识。
6．知识小结
1.影响电路中电流大小的因素有：一是电路两端的电压；二是连接在电路中的导体。
2.电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量。
3.导体的电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积，还跟温度有关。
4.电阻是导体本身一种性质。
板书设计：略。
五、教学反思
1．目标达成：充分地利用物理实验来调动学生的积极性，并层层设疑，引导学生自主地从物理现象去探索物理规律，从学习物理知识到应用于实践，从而较好的实现教学目标。
2．教材处理：在讲解的过程中, 灵活处理教材中的环节,对半导体、超导体的介绍，增添了现实科技的丰富,并设计动手探究的活动，从而激发学生的'学习兴趣.通过学生自己归纳总结加深了对影响电阻大小因素的理解.
一、教材分析
《电阻》一节课是新人教版初中物理九年级第十六章第3节的内容,电阻是电学重要的物理量之一，与电流、电压构成初中电学的三大基石。对电阻的概念和影响电阻大小的因素的初步理解，是更好地学习变阻器、欧姆定律、电功率等相关内容的必要基础。学生需要理解电阻是导体对电流的一种阻碍作用，知道电阻的概念和单位以及换算；在课堂活动中，通过实验探究活动知道决定导体电阻大小的因素有哪些，从而理解电阻是导体本身的一种属性；同时，在实验探究中采用了控制变量的方法，再次加深并熟练掌握物理研究方法之一。因此，电阻的学习将在物理电学中起到承上启下的重要作用。
根据本节的结构和内容分析，结合初中学生的心理特点与认知水平，参照初中物理新课程标准，确定了以下三维教学目标：
二、教学目标
知识与技能：
（1） 知道电阻的概念、单位及其换算关系。
（2） 理解电阻是导体本身的一种。
（3） 理解影响电阻的大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度。
过程与方法：
在探究决定电阻大小的因素的过程中，体会用控制变量法研究物理问题。
情感・态度・价值观：
激发学生对电阻与哪些因素有关的实验产生兴趣，积极动手进行实验或观察实验。通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生团队合作与交流的能力。
三、教学重难点
重点：理解影响电阻的大小的因素是导体的材料、长度、横截面积。
难点：探究影响电阻大小的因素。
四、教学过程
通过生活引入新课，咱们家里的电线、用电器的导线都是用什么做的呢？有些重要的电器设备还要用昂贵的银来做的导线。并（追问）铁也是导体，既多又便宜，想想看，为什么不用铁来做导线呢？
通过与生活联系紧密的问题来激发学生的学习欲望，让学生带着对生活的兴趣和思考的问题走进课堂。
课堂活动二，指导学生阅读教材内容自学，小组间互相交流以下问题。
1.什么是电阻 ？电阻符号？
2.电阻单位是什么？单位符号？
3.电阻的单位还有有哪些？单位间换算关系是什么？
4.电路中电阻器符号？
培养学生独立思考的习惯，与他人交流分享的好习惯。
课堂活动三实验探究:师生共同实验探究：影响电阻大小的因素。
思考实验一：1.如何判断 电阻大小？2.这个实验控制了什么？3.这个实验同时还说明了导体的电阻与什么有关？
必须向学生讲述所提供的实验器材的导体，并启示学生寻找各导线之间的异同，并告诉学生根据生活经验我们已经知道了导体的电阻与导体的材料有关，猜想：还与什么因素有关?
在这个过程中明确要求学生来观察：粗细相同，相同长度的锰铜和镍铬，粗细相同，不同长度的镍铬，长度相同，粗细不同的镍铬，当把他们接入电路时他们对灯泡亮度、电流表示数的影响。
通过探究活动得出导体的电阻大小的影响因素，在实验过程中体验用控制变量法去进行武力探究，在探究活动过程中发挥小组合作学习的巨大作用，培养学生之间人人参与的合作精神，实现人人有收获的理想课堂效果。
关于温度这一因素进行演示实验：将灯泡钨丝接入电路中，用打火机给灯丝加热，要求学生观察灯泡亮度和电流表示数。让学生直观的真正认识到电阻大小受温度的影响。
课堂活动四引导学生自学18页半导体和超导体，并进行总结归纳。
培养学生独立思考的习惯，与他人交流分享的好习惯。
五、课堂小结测
在进行完这些内容后，及时进行课堂小检测，题量不能多，但都要具有代表性，对学生本节课的知识掌握情况进行了解，从检测反馈形况及时发现问题，及时调整。
六、课堂小结
由学生完成总结本节课知识要点，起到回顾的作用：
电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料，长度，横截面积和温度，与导体是否接入电路，电流、电压大小及形状无关。
七、板书设计：
一、电阻（R）
1.表示导体对电流阻碍作用的大小。
2.单位：欧姆。符号Ω
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
二、影响电阻大小的因素：
1.材料 2.长度 3.横截面积 4.温度
三、半导体和超导体
1.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。
2.超导现象：某些物质温度很低时电阻变为0。
八、作业布置
教材课后“动手动脑学物理”。
教学目标
（一）知识目标
l、深化对电阻的认识，掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系
2、知道半导体、超导体及其应用．
说明：电阻跟导体的材料、横截面积、长度之间的关系，初中已经定性地讲过．这里，要通过实验，在复习的基础上，引人电阻率的概念，得出电阻定律．
（二）能力目标
1、通过从猜想～研究方法～实验操作等一系列探索过程，使学生掌握如何获取知识，发展思维能力．
（三）情感目标
1、通过对各种材料电阻率的介绍，加强学生安全用电的意识．
2、通过我国对超导现象的研究介绍，激发学生爱国和奋发学习的精神．
教学建议
本节需要解决的重点问题是对于电阻定律的理解、掌握和应用电阻定律解决有关问题，由于前面学生有了部分电路欧姆定律的知识，常常会以为导体的电阻与导体两端的电压和电流有关，于是对于电阻理解会存在认识上的错误．因此在课堂上老师和学生一起探索（老师动手，学生观察），最后用科学的方法推导定律、得出结论，这样就可以加深学生对知识点 的理解渗透．
注意强调电阻和电阻率都是由导体本身的性质决定，但是二者反映的物理问题不同，电阻反映的是导体对电流的阻碍作用，而电阻率反映的是导体导电性能的好坏．电阻大的导体其制作材料的电阻率并不一定大．
关于电阻定律的单位，可以让学生导出，这样可以调动学生的积极性
铜、铁、铝的电阻率讲课时要重点说明．
关于导体教学，最好以讲课、实验和阅读相结合的方式进行，可以安排一个演示实验，就是金属的电阻率和温度的关系，这个实验做起来很简单，现象也很明显，学生可以很直观的得出金属的电阻率随温度的升高而增大的关系．电阻率和温度有关，因此在电阻定律其那面要加上“温度不变”的条件．
关于电阻温度计、半导体和超导现象，可以事先组织学生查阅资料，自学以后在课堂上利用适当的时间进行交流讲演或者是直接在课堂上组织学生阅读自学．之后教师可以通过介绍我国关于超导的研究和发展情况，以提高学生的学习兴趣，激发他们努力学习，报销祖国的爱国热情．
教学设计方案
电阻定律
一、教学目标
1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系
2、能用电阻定律解决有关电路的问题．
3、知道半导体、超导体及其应用．
二、重点、难点
电阻定律是本节的重点内容；电阻率对学生来说比较抽象，是教学中的难点．
三、教具
电压表，电流表，直流电源，滑动变阻器，酒精灯，电阻丝（一根），自制电阻丝示教板．
说明：电阻丝示教板上，有电阻丝A，电阻丝B，其中B对折，其长度是A的两倍，电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成．
四、主要教学过程
（一）提出问题，引入新课
1、为了改变电路中的电流，应该如何操作？
根据欧姆定律可知，只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可．
2、给定一个导体，如何测量它的电阻？（学生自己设计电路）
从上述问题可以看出，导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关，那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢？
（二）新课教学
1、探索定律——电阻定律
（1）影响电阻的因素可能有哪些呢：（材料、长度、横截面积、温度……）
（2）解决办法——控制变量法
（3）演示实验(思路)
A、引导学生设计实验电路图（教师投影打出）
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料
C、引导学生连接电路，并说明注意事项
D、依次对三种金属材料的电阻进行测量
E、对数据进行分析
a）定性观察——R与材料、长度、横接面积有关
b）定理推导
教学设计方案 电阻定律 一、教学目标 1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系 2、能用电阻定律解决有关电路的问题． 3、知道半导体、超导体及其应用． 二、重点、难点 电阻定律是本节的重点内容；电阻率对学生来说比较抽象，是教学中的难点． 三、教具 电压表，电流表，直流电源，滑动变阻器，酒精灯，电阻丝（一根），自制电阻丝示教板． 说明：电阻丝示教板上，有电阻丝A，电阻丝B，其中B对折，其长度是A的两倍，电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成． 四、主要教学过程 （一）提出问题，引入新课 1、为了改变电路中的电流，应该如何操作？ 根据欧姆定律可知，只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可． 2、给定一个导体，如何测量它的电阻？（学生自己设计电路） 从上述问题可以看出，导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关，那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢？ （二）新课教学 1、探索定律——电阻定律 （1）影响电阻的因素可能有哪些呢：（材料、长度、横截面积、温度……） （2）解决办法——控制变量法 （3）演示实验(思路) A、引导学生设计实验电路图（教师投影打出） B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料 C、引导学生连接电路，并说明注意事项 D、依次对三种金属材料的电阻进行测量 E、对数据进行分析 a）定性观察——R与材料、长度、横接面积有关 b）定理推导 （3）实施过程 按如图（b）所示电路，依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中，利用 测出三段电阻丝电阻，并加以比较． 应指出：B电阻丝长度是A的2倍，测出电阻也约为A的2倍． 说明： ① ,C电阻丝与A等长，为了改变横截面积，C的两根电阻丝并排连入电路中，相当于横截面积增加1倍，测出电阻比A电阻小，约为A电阻的一半． ② 可以写成 ，其中对同一材料导体． 不变，不同材料导体． 不同． 反映了材料导电性质，称作电阻率，用 表示． ③电阻率 ，这提供了一种测量 的方法． 当 ㎡， m时， 在数值上等于 ． 强调： 的大小由导体材料决定． 的大小与温度有关，一般 随温度升高而增大． 实验3：把单独一根电阻丝接入前图所示电路中，测出电阻来，用酒精灯加热．再看电压表、电流表读数，可以计算出电阻，从而判断电阻增大了． ④总结：电阻定律 导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比． （三）复习巩固 导体两端电压 不变，导体电阻率 ，长 ，横截面积 ，问经过 秒后，通过导体任一截面的电量． 若 、不变，导体材料也不变，要让通过导体横截面的电量加倍，可采用什么办法？ 若 、及导体体积都不变，导体材料给定，要让通过导体截面的电量加倍，可采用什么办法？ |
探究活动
1、讨论：如何测定液体的电阻率？
2、实验设计：测定水的电阻率。
3、数据处理：选定某种金属导体，描绘起电阻率与温度之间的关系曲线。
★ 《电阻》教学反思
★ 电阻教学反思
★ 电阻的物理教案
★ 初中物理电阻教案
