2017年高中物理第3章恒定电流第2讲电阻学案鲁科版选修3

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1、第2讲　电　阻[目标定位]　1.理解导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，比例系数与导体的材料有关.2.理解金属导体的电阻由自由电子与金属离子碰撞而产生，金属材料的电阻率随温度的升高而增大．一、探究影响导线电阻的因素1．电阻：导线对电流的阻碍作用就是我们通常所说的电阻．2．电阻定律的实验探究如图1所示，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素，即分别只有一个因素不同：长度不同；横截面积不同；材料不同的情况下测量导体的电阻．图1(1)在材料相同、粗细相同的情况下，导体的电阻与导体的长度成正比．(2)在材料相同、长度相同的情况下，导体的电阻与导体的横截面积成反比．(3)对于同种导体，材

2、料电阻率相同，对不同种导体，材料电阻率不同，说明导体的电阻与材料有关．3．电阻定律：导线的电阻R跟导体的长度l成正比，跟导体的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关．公式：R＝ρ.式中ρ是比例系数．4．电阻率(1)R＝ρ式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，称为电阻率．(2)电阻率与材料有关，还与温度有关．金属材料的电阻率一般会随温度的升高而增大．当温度变化范围不大时，金属的电阻率ρ与温度t之间近似地存在线性关系．但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小，变化是非线性(填“线性”或“非线性”)的．想一想　小灯泡的电阻随温度升高怎样变化呢？答案　小灯泡的灯丝是由钨丝制成的，因为

3、金属的电阻率随温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻随温度升高而增大．二、身边的电阻1．电位器是一种阻值可变的电阻，可通过改变电阻的大小来调节电路中的电流或部分电路两端的电压．2．有些合金(如锰铜合金)的温度系数很小，表明电阻几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，有些金属(如铜)的温度系数相对大一些，可用来制作电阻温度计．一、欧姆定律和电阻的定义式1．电阻：公式：R＝，是比值法定义的物理量，电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小．由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关．2．欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．公式：I＝.适用条件：欧姆

4、定律对金属导体适用，对电解质溶液适用，但不适用于气态导体和半导体元件．例1　对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是(　　)A．由I＝，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大C．由R＝，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变答案　C解析　根据欧姆定律可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，A正确；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变，即电阻不变，电流与电压成正比，通过它的电

5、流强度越大，两端的电压也越大，B、D正确；导体的电阻与电流、电压的大小无关，是由导体本身决定的，C错误．故选C.二、电阻定律和电阻率1．电阻定律(1)表达式：R＝ρ.反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、长度和横截面积有关，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，S是垂直于电流方向的横截面积．2．电阻率(1)电阻率ρ＝电阻率是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．单位：欧·米(Ω·m)(2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度的升高而增大．有些金属(如铜)的温度系数相对较大，可用于制作电阻温度计；②半导体和绝缘体的

6、电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻；③有些合金(如锰铜合金)的温度系数很小，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻．例2　如图2所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与B接入电路和将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为(　　)图2A．1∶4　　　B．1∶2C．2∶1　　　D．4∶1答案　D解析　设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为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＝＝·＝×，故＝.D选项正确．例3　关于电阻率的说法中正确的是(　　)A．电阻率ρ与导体的长度l和横

7、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，可用来制成电阻温度计答案　B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D错．三、应用实例——滑动变阻器1．原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻．2．在电