2017-2018学年沪科版高中物理选修3-1学案：第3章从电表电路到集成电路3.3探究电阻定律学案 word版含答案

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1、3.3　探究电阻定律学习目标知识脉络1.掌握导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系，理解科学的探究方法．2．知道电阻定律及其表达式，了解导体电阻率的概念．(重点)3．掌握电阻的串、并联的规律，了解电阻混联的研究方法．(重点、难点)电阻定律1．内容对同种材料的导体而言，导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成导体的材料有关．2．公式R＝ρ.3．符号意义L表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直于电流方向的横截面积，ρ是电阻率．1．决定导体电阻的因素有两个，即长度和横截面积．(×)2．导体的电阻率大，

2、导体的电阻一定大．(×)3．导体的电阻率与导体的长度和横截面积都有关系．(×)1．观察户外的输电高压线，猜想输电线的电阻决定于哪几个因素？【提示】　决定于输电线的长度、粗细(横截面积)和材料．2．某材料的电阻率小，用它制成的电阻一定小吗？【提示】　不一定．电阻率是反映材料导电性能的物理量，它与导体的长度和横截面积无关，只与导体的材料和温度有关，电阻率小表示该材料导电性能好，但用其制作的导体的电阻并不一定小，因导体的电阻不仅取决于电阻率，还取决于导体的长度和横截面积．如图331所示，为一电阻率为ρ的长方体铜柱，各边尺寸标注

3、如图，a、b、c、d为四个接线柱．图331探讨1：ab端接入电路和cd端接入电路时铜柱的电阻相同吗？若不相同，哪种情况大些？【提示】　不相同．ab端接入电路时铜柱的电阻大些．探讨2：试用题中所给符号表示ab端和cd端接入电路时的电阻．【提示】　Rab＝ρ，Rcd＝ρ.1．公式中各物理量的意义R＝ρ是导体电阻的决定式，其中ρ为材料的电阻率，它与材料和温度有关，公式中的L是沿电流方向的导体的长度，横截面积S是垂直于电流方向的横截面积．2．应用电阻定律解题时应注意的几个问题(1)同一段导线的拉伸或压缩的形变中，导线的横截面积随

4、长度而发生变化，但导线的总体积不变，即V＝SL＝S′L′，这是隐含条件，也是解题的关键；(2)应用电阻定律解题时，要注意适用条件：公式R＝ρ适用于粗细均匀的金属导体；(3)应用电阻定律解题时，若温度变化，应注意电阻率ρ随温度而发生的变化，并由此引起的电阻变化．1．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R(　　)【导学号：29682018】A．当L不变、S增大一倍时B．当S不变、L增大一倍时C．当L和S都缩为原来的1/2时D．当L和横截面的半径都增大一倍时【解析】　由R＝ρ

5、得：L不变、S增大一倍时R变为原来的1/2；S不变、L增大一倍时R变为原来的2倍；L、S都缩为原来的1/2时，R不变；L和横截面的半径都增大一倍时，R变为原来的1/2.【答案】　C2．如图332所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的阻值为(　　)图332A．4Ω　　　　　B．8ΩC．16ΩD．64Ω【解析】　设导体材料厚度为h，根据电阻定律R＝ρ得R1＝ρ＝＝8Ω，R2＝ρ＝＝8Ω，B正确．【答案】　B3．两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为

6、L，横截面积均为S，将乙拉长为原来的两倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为(　　)【导学号：29682019】A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶1【解析】　乙拉长为原来的2倍时，截面积减小为原来的一半，由R＝可知，电阻变为原来的4倍；两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为1∶4，故选C.【答案】　C公式R＝ρ的应用技巧(1)公式R＝ρ中的L是沿电流方向的导体长度，S是垂直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，在应用公式R＝ρ求电阻时要注意

7、导体长度和横截面积的确定．(3)一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V＝SL可知L和S成反比，这是解决此类电阻变化问题的关键．探究电阻的串联、并联和混联1．串联电路的等效总电阻与各电阻R1，R2，…，Rn的关系是：R＝R1＋R2＋…＋Rn.即R总＝Ri.2．并联电路的等效总电阻值R与各支路的电阻R1，R2，…，Rn的关系是：＝＋＋…＋，即＝，对两个电阻的并联能直接写出：R＝.3．混联电路可以用等效电路的方法来处理．如：图333　　　　　　　　　　　　图3341．串联电路的总电阻大于

8、电路中的每一个电阻．(√)2．并联电路的总电阻等于各支路电阻的倒数之和．(×)3．两并联电阻的电流与电阻成反比，两串联电阻的电压与电阻成正比．(√)应用电阻定律分析为什么串联电路的总电阻比其中每个电阻都大，而并联电路的总电阻比其中每个电阻都小？【提示】　串联电路相当于增大了导体的长度而并联电路相当于增大了导体的横截面