2017-2018学年高中物理 第二章 恒定电流 第6节 导体的电阻教学案 新人教版选修3-1

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1、第6节导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。3．电阻定律的表达式R＝ρ是电阻的决定式，公式R＝是电阻的定义式。一、实验探究：影响导体电阻的因素1．与导体电阻有关因素的测量方法(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。(3)电阻的测量连接适当的电路，测

2、量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝计算得到电阻。2．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b、c、d与a分别有一个因素不同21实验原理串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(2)逻辑推理探究①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R∝l。②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导

3、体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R∝。③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。二、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；导体电阻还与构成它的材料有关。2．公式R＝ρ。3．符号意义l表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。4．材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标

4、准电阻。1．自主思考——判一判(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(×)(2)一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R。(√)(3)由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。(×)(4)金属电阻随温度变化的原因是热胀冷缩导致金属电阻的长短和横截面积发生变化，所以金属的电阻随温度变化的幅度不大。(×)(5)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化。(√)21(6)金属导线对折或拉伸后电阻发生变化的原因不是电阻率的变化，而是导线长度、横截面积的变化。(√)2．合作探究——议一议(1)由影响导体电阻的因

5、素分析为什么几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻并联总电阻减小？提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。(2)实验室中有一种测电阻的仪器叫欧姆表，用该表可以直接测出“220V　100W”的灯泡不工作时的电阻为几十欧姆，而用R＝计算出的电阻为484Ω，试探究其原因。提示：用R＝计算出的电阻是指灯泡正常工作时电阻，正常工作时，灯丝温度高达几千度，而用欧姆表测得的是常温电阻，这也充分说明导体的电阻率与温度有关。对电阻定律的理解1．公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图261中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1＝ρ；若通过电流I2，则R

6、2＝ρ。图261导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。2．适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。3．电阻定律是通过大量实验得出的规律。4．R＝ρ与R＝的比较R＝ρR＝意义电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R与U、I无关21作用提供了测定电阻率的一种方法：ρ＝R提供了测定电阻的一种方法：伏安法适用范围适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件联系导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I[典例]　如图262所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电

7、路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(　　)图262A．4I　　　　　　　　　　B．2IC.ID.I[解析]　设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有＝＝，由欧姆定律得电流之比＝＝，解得I2＝4I1＝4I，故A正确。[答案]　A公式R＝ρ的应用策略(1)公式R＝ρ中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积。(2)一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系R＝ρ求电阻时要注意导体长度和横