高二物理人教版选修学案第二章学案导体的电阻

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1、学案7　导体的电阻[目标定位]1.知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系.2.掌握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念、意义及决定因素．一、影响导体电阻的因素[问题设计]1.在电学实验中，移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟什么因素有关？同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟什么因素有关？电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟什么因素有关？答案　长度　横截面积　与导体的材料有关2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系，可以通过下面两种方案：探究方案一

2、　如图1所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体．在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同．图1四段导体，每段导体两端的电压与它们的电阻什么关系？若Ub＝2Ua，lb＝2la，说明什么？答案　正比　说明Rb＝2Ra，导体的电阻与长度成正比探究方案二　逻辑推理法(1)如果把一条长度为l、电阻为R的导体看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成．那么l＝nl1，R＝nR1，所以＝.(2)有n条导体，它们的长度相同，横截面积都为S1，电阻

3、同为R1.把它们紧紧地束在一起，组成一横截面积为S、电阻为R的导体．则R＝，S＝nS1，所以＝.答案　(1)nl1　nR1　　(2)　nS1　[要点提炼]1.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.在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比．二、导体的电阻[问题设计]1.观察课本58页表格，回答：不同导体材料的电阻率是否相同？纯净金属与合金哪种材料的电阻率大？答案　从表中可以看出，不同导体材料的电阻率不同，合金的电阻率比纯净金属的电阻率大．2.将日光灯灯丝(额定功率为8W)与演示用

4、欧姆表(测电阻大小的仪表)连接成如图2所示电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，发现灯丝加热后欧姆表示数变大了．金属导体的电阻与温度什么关系？图2答案　当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，金属的电阻率随温度的升高而增大．[要点提炼]1.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，式中ρ是比例系数，叫做这种材料的电阻率．2.电阻率ρ(1)ρ与导体的材料和温度有关，是表征材料性质的一个重要的物理量．(2)单

5、位：欧姆·米，符号：Ω·m.(3)应用：①电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大．可制做电阻温度计．②半导体的电阻率随温度的升高而减小，可制做热敏电阻．③有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响，可制做标准电阻．(4)当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体．[延伸思考]　白炽灯的灯丝断了，轻轻摇晃把断了的灯丝搭接上后，再接入电路时，会发现比原来更亮了，怎么解释这种现象？答案　灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度变短，由R＝ρ可知，l减小，R减小，根据P

6、＝可知，U不变，R减小，P增大，所以灯泡变亮．一、电阻定律的应用例1　如图3所示，分别把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端接入电路时，计算接入电路中的电阻各是多大？(各边的长度如图所示，设电阻率为ρ)图3解析　根据电阻定律R＝ρ可以算出接入电路中的电阻．由题图可以看出，当接入点不同时，导体的长度和横截面积是不一样的．当接入a、b端时，电阻Rab＝ρ；当接入c、d端时，电阻Rcd＝ρ；当接入e、f端时，电阻Ref＝ρ.答案　见解析例2　目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电

7、子元件越微型化、越小．图4中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸．通过两导体的电流方向如图所示，则下列关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是(　　)图4A.R1＞R2B．R1＜R2C.R1＝R2D．无法确定解析　设正方形导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得R＝ρ＝ρ＝，可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，选项C正确.答案　C二、对电阻率、电阻的理解例3　下列关于电阻率的说法中正确的是(　　)

8、A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B.电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C.电阻率大的导体，电阻一定很大D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作电阻温度计解析　电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错，B对；由R＝ρ知ρ大，R不一定大，故C错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故