高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻学案新人教版选修3_1

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1、6　导体的电阻答案：（1）控制变量法　（2）正比　（3）反比　（4）ρ　（5）长度　（6）横截面积　（7）导电　（8）导电　（9）无关　（10）　（11）欧姆·米　（12）电阻温度计　（13）标准电阻　（14）小　（15）大1．探究导体电阻与其影响因素的定量关系（1）理论探究①研究导体电阻与长度的关系推导：一条长为l、电阻为R的导体，我们可以把它看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成的，这n段导体的材料、横截面积都相同。总长度l与每段长度l1的关系为l/l1＝n，由串联电路的性质可知R＝nR1，即R/R1＝n。对比两式可知R/R

2、1＝l/l1。得出结论：在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。②研究导体电阻与它的横截面积的关系推导：有n条导体，它们的长度、材料和横截面积均相同，横截面积都为S1、电阻都为R1，把它们紧紧地束在一起，组成一个横截面积为S、电阻为R的新导体，显然S/S1＝n，由并联电路的性质可知R＝R1/n，即R1/R＝n。对比两式可知R/R1＝S1/S。得出结论：在长度、材料相同的情况下，导体电阻和横截面积成反比。（2）实验探究【实验目的】探究导体电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系【实验方法】控制变量法①研究电阻和长度的关系时，选用横截

3、面积和材料相同的导体；②研究电阻和横截面积的关系时，选用材料和长度相同的导体；③研究电阻与材料的关系时，选用长度和横截面积相同的导体；按如图所示连接电路，闭合开关，测出金属丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律算出金属丝的电阻，移动滑动变阻器的触头，多测几组数据，求出电阻R的平均值。说明：①l1、l2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线（镍铬丝）；②l2、l3为长度相同、材料相同但横截面积不同的合金导线（镍铬丝）；③l3、l4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线（l3为镍铬丝，l4为康铜丝）。【实验结论】从实验知道，电流与导线

4、的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比；电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比，电流与导线的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。（3）测量方法①横截面积：如图所示，将导体密绕，然后用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，便是导体的直径，则可以算出导体的横截面积S。测量导体的直径可直接利用更精密的长度测量仪器——游标卡尺或螺旋测微器。②导体长度：将导体拉直，用毫米刻度尺测量其接入电路的有效长度。③导体电阻：用伏安法测导体电阻，，改变滑动变阻器滑片的位置，能获得多组数据，以所测电阻的平均值作为测量值R。【例1】在做

5、“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。导线号码ABCDEFG长度/m1.00.51.51.01.21.50.5横截面积/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬（1）为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是（填号码）______；（2）为了研究电阻与导体的长度有关，应选用的两根导线是______；（3）为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是______；（4）本实验所采用的方法是__________。解析：（1）研究

6、电阻与导体材料的关系，应该选长度和横截面积都相同的两根导线，即选C、F；（2）研究电阻与导体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选C、G；（3）研究电阻与导体横截面积的关系，应该选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D。答案：（1）CF　（2）CG　（3）AD　（4）控制变量法2．电阻定律（1）内容：同种材料的导体其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关。这就是电阻定律。（2）公式：R＝ρl/S。①电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、导体的长度和导体的横截面积和温度有关

7、，与其他因素无关。②表达式中的l是沿电流方向导体的长度，横截面积是垂直电流方向的横截面。如图所示，一块长方形铜块，若通以电流I1，则长度为a，横截面积为bc；若通以电流I2，则长度为b，横截面积为ac。（3）单位：R：Ω，l：m，S：m2，ρ：Ω·m。（4）适用条件：温度一定，粗细均匀（S为定值）的导线或浓度均匀的电解液。【例2】如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10cm，bc＝5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（　　）A．4AB．2AC．AD．A解析：设将A与B连入电路时，

8、电阻为R1，C与D连入电路时电阻为R2，金属片厚度为h，由电阻定律R＝ρ得R1＝ρ，R2＝ρ，所以R1∶R2＝4∶1，故后者电流I2＝4I1，答案选A。答案：A3．