2019-2020年高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教学案教科版选修3

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1、2019-2020年高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教学案教科版选修32．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。3．电阻率是反映材料导电性能的物理量，其大小与材料和温度均有关。一、实验：探究决定导体电阻的因素1．相关因素的测量方法(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)

2、电阻的测量连接适当的电路，测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．实验探究(1)实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系。(2)实验方法：控制变量法。(3)实验电路：如图221所示。图221(4)实验过程①在材料、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同长度的导线，测量并比较A、B间的电阻值。②在长度、材料相同的条件下，在A、B间分别并联接入不同根数的导线，测量并比较A、B间的电阻值。③在长度、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同材料的导线，测量并比较A、B间的电阻值。(5)结论：

3、在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比；导体的电阻还与材料有关。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，其中ρ是电阻率，表征材料的导电性能。3．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。三、电阻率　导体、绝缘体和半导体1．电阻率(1)意义：反映材料导电性能强弱的物理量。(2)单位：Ω·m，符号。(3)决定因素：电阻率与材料和温度有关。2．导体、绝缘体和半

4、导体导体绝缘体半导体导电性能好差介于导体和绝缘体之间电阻率(Ω·m)约10－8～10－6约108～101810－5～106实例各种金属、电解质溶液等陶瓷、塑料、橡胶锗、硅、砷化镓、锑化铟等应用导线等固定导线的绝缘子、导线保护层、用电器外壳热敏电阻、光敏电阻、自动控制设备1．自主思考——判一判(1)同种材料做成的电阻丝，只要长度越大，电阻就越大。(×)(2)金属导线拉伸后其阻值发生变化，是由导线长度和横截面积变化引起的。(√)(3)小灯泡的伏安特性曲线发生弯曲，是灯丝的电阻率变化造成的。(√)(4)把一段导线分成等长的两段，每段的电

5、阻率变为原来的。(×)(5)电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大。(×)2．合作探究——议一议(1)本节探究实验中用电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上，用刻度尺测量多匝的宽度，再除以匝数，得到电阻丝的直径，这样操作比直接用刻度尺测量电阻丝的直径有什么优点？提示：用刻度尺直接测量电阻丝的直径误差太大，利用累积法测量电阻丝的直径，可以大大减小测量的误差。(2)电阻率小表示导体的电阻一定小吗？提示：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

6、不一定小，因为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。(3)电阻率与导体的长度、粗细及形状有关吗？提示：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的长度、粗细和形状无关。电阻定律的理解及应用1．对电阻定律的理解(1)公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图222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R2＝ρ。图222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

7、得出的规律。2．R＝ρ与R＝的比较R＝ρR＝区别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R＝ρ对R＝补充说明了导体的电阻不取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积[典例]　两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉伸到原来的2倍，电阻为RA，导线B对折起来，电阻为RB，然后分别加上相同的电压，求：导线A和B的电阻值之比。[思路点拨]　导体

8、的电阻由ρ、l、S共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总体积不变，电阻率不变。[解析]　导线的形状改变后，其总体积不变，电阻率也不变。设导线A和B原来的长度为l，横截面积为S，电阻为R，则lA＝2l，SA＝，lB＝