2017-2018学年高中物理 第二章 恒定电流 6 导体的电阻学案 新人教版选修3-1.doc

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1、6　导体的电阻[学习目标]　1.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，知道导体电阻与哪些因素有关.2.掌握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念及决定因素.一、影响导体电阻的因素[导学探究]1.导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟它的横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关.2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)探究方案一　实验探究法如图1所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体.在长度、横截

2、面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素不同.图1①四段导体中，每个导体两端的电压与它们的电阻有什么关系？②a和b材料和横截面积相同，长度lb＝2la，若Ub＝2Ua，说明什么？③a和c材料和长度相同，横截面积Sc＝2Sa，若Uc＝Ua，说明什么？④a和d长度和横截面积相同，材料不同，若电压表读数不同，说明什么？答案　①正比　②导体电阻和长度成正比　③导体电阻和横截面积成反比　④导体电阻和材料有关(2)探究方案二　逻辑推理法①分析导体的电阻与它的长度的关系一条长度为l，电阻为R的导体，可以看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成.因l

3、＝nl1，R＝nR1，所以＝.②研究导体的电阻与它的横截面积的关系有n条导体，它们的长度相同，横截面积都为S1，电阻同为R1.把他们紧紧地束在一起，组成一横截面积为S、电阻为R的导体.则R＝，S＝nS1，所以＝.[即学即用]　判断下列说法的正误.(1)导体的电阻与通过导体的电流大小有关.(×)(2)材料相同的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大.(√)(3)由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比.(×)(4)探究电阻的影响因素时需要用控制变量法：即控制其他物理量不变，只研究电阻与某一物理量的关系.(√)二、电阻定律与

4、电阻率[导学探究]　(1)通过实验探究，影响导体电阻的因素有哪些？(2)导体的电阻率的大小与什么因素有关？哪些材料的电阻率较小？答案　(1)导体的材料、导体的横截面积、导体的长度.(2)电阻率与导体的材料、温度有关；纯金属的电阻率较小.[知识梳理]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，ρ叫做这种材料的电阻率.(3)电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、长度和横截面积及温度有关，与其他因素无关.2.电阻率(1)

5、概念：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，与导体的形状、大小无关.(2)单位是欧姆·米，符号为Ω·m.(3)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大(可用于制造电阻温度计).②半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制作热敏电阻).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(可用来制作标准电阻).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.[即学即用]　判断下列说法的正误.(1)电阻率ρ与导体的长度和横截面积有关.(×)(2)把一根长导线截成

6、等长的三段，则每段的电阻率都是原来的.(×)(3)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大.(√)(4)一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为4R.(√)一、电阻定律的应用R＝与R＝ρ的区别与联系两个公式区别与联系R＝R＝ρ区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积例1　如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面

7、注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ是多少？图2答案　40Ω·m解析　由题图乙可求得U＝10V时，电解液的电阻为R＝＝Ω＝2000Ω由题图甲可知电解液长为l＝a＝1m，截面积为S＝bc＝0.02m2，结合电阻定律R＝ρ得ρ＝＝Ω·m＝40Ω·m.针对训练1　如图3所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为(　　)图3A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1答案　D解析　设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2

8、，则有＝＝，A、B接入电路时电阻为RAB，C、D接入电路时电阻为RCD，则有＝＝·＝.D选项正确.二、电阻和电阻率的比较物理量比较项电阻