2017_2018学年高中物理第二章直流电路2电阻定律学案教科版选修3_1

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1、2.电阻定律学习目标知识脉络1.通过实验探究决定导线电阻的因素．2．理解电阻定律、电阻率的概念，并能进行有关计算．3．认识导体、绝缘体和半导体，并了解它们在电路中的作用.探究决定导体电阻的因素、电阻定律1．实验探究用控制变量的方法进行实验探究(1)改变导体的长度，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与长度的关系．(2)改变导体的横截面积，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与横截面积的关系．(3)改变构成导体的材料，其他条件不变，测出导体的电阻，探究不同材料的导体的电阻是否相同．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

2、还与构成它的材料有关．(2)公式：R＝ρ，式中ρ称为材料的电阻率．1．导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)2．根据R＝可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变．(√)3．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关系．(√)生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃动灯泡，将断了的灯丝接上，以解燃眉之急．当灯泡再次连入电路时，会发现比原来亮了，这是为什么？【提示】　灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度减小，搭接处横截面积增大，由R＝ρ知，l减小，S增大，R减小，又由P＝，U不变，R减小，P增大，所以灯

3、泡变亮了．如图221所示，将不同导线接入A、B两点间进行测量．图221探讨1：相同材料、相同横截面积，电阻与长度的关系？【提示】　电阻与长度成正比．探讨2：相同材料、相同长度，电阻与横截面积的关系？【提示】　电阻与横截面积成反比．探讨3：相同长度、相同横截面积的不同材料电阻相同吗？【提示】　不同．1．电阻定律表达式R＝ρ中各符号的含义(1)ρ表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关，反映了导体的导电性能．ρ越大，说明导电性能越差；ρ越小，说明导电性能越好．(2)l表示沿电流方向导体的长度．(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积．2．电阻定律公式R＝ρ的应用(1)应用电阻定律公式R＝ρ解题时，一

4、般电阻率ρ不变，理解l、S的意义是关键，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)对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸为原来的n倍，横截面积必减为原来的.根据电阻定律R＝ρ知电阻变为原来的n2倍．　如图222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(　　)【导学号：96322036】图222A．4ΩB．8ΩC．16ΩD．64Ω【解析】　设导体材料厚度为h，由R＝ρ，得R1＝ρ＝＝8Ω，R2＝ρ＝＝8Ω，选项B正确．【答案】　B　两根完全相同的金属导线A和B，如果把其中的一根A

5、均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？【导学号：96322037】【解析】　金属导线原来的电阻为R＝ρ，拉长后：l′＝2l，因为体积V＝lS不变，所以S′＝，R′＝ρ＝4ρ＝4R.对折后：l″＝，S″＝2S，所以R″＝ρ＝ρ·＝，则R′∶R″＝16∶1.【答案】　16∶1应用R＝ρ的两点注意(1)公式R＝ρ只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液(但其他任何材料都有对应的电阻率)．(2)计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率ρ随温度而变．电阻率、导体、绝缘体和半导体1．电阻率(1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越好．

6、(2)单位：欧姆·米，符号Ω·m.(3)决定因素：电阻率由导体的材料和温度决定．2．导体、绝缘体、半导体导体的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间．许多半导体在光照、温度变化高时，电阻率将发生明显变化．1．任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大．(×)2．导体的横截面积越大电阻率越小．(×)3．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化．(√)电位器是怎样改变接入电路中的阻值的？【提示】　电位器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的．分析表中数据材料ρ/(Ω·m)材料ρ/(Ω·m)银1.6×10－8铁1.0×10－7铜1.7×10

7、－8锰铜合金4.4×10－7铝2.9×10－8镍铜合金5.0×10－7钨5.3×10－8镍铬合金1.0×10－6探讨1：回答什么样的金属电阻率大？什么样的金属电阻率小？【提示】　合金的电阻率大，纯净金属的电阻率小．探讨2：在电路中导线一般用什么材料制作？【提示】　在电路中的导线一般用电阻率小且造价低的铝或铜制作．1．电阻率和电阻的区别电阻R电阻率ρ描述对象导体材料物理意义反映导体对电流阻碍作用的大