2020学年高中物理2.6 导体的电阻 学案（人教版选修3-1） 9页

‎2.6 导体的电阻 学案（人教版选修3-1） ‎ 一、影响导体电阻的因素 ‎1．实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系 ‎(1)实验器材：四段不同的金属导体，控制在________、________、________三个因素方面不同，任意两段只有________不同，b、a长度不同，c、a横截面积不同，d、a材料不同．其他器材还有________、电源、开关和导线若干．‎ ‎(2)实验原理：四段导线串联，接通电源，用电压表分别测量其两端的电压，根据串联电路的________跟________正比，探究各段电阻与哪些因素有关．‎ ‎(3)实验步骤：连接如图1所示的电路；开关闭合前滑动变阻器滑片移到最________端，闭合开关；用电压表分别测量______________的电压，读出数据；改变滑片的位置可获得多组实验数据．‎ 图1‎ ‎(4)数据处理：a、b两段比较电压与________的关系，a、c两段比较电压与________的关系，a、d两段比较电压与________的关系，得出实验结论．‎ ‎2．逻辑推理：探究导体电阻与哪些因素有关 ‎(1)分析导体电阻与它的长度的关系：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻跟________成正比．‎ ‎(2)分析导体电阻与它的横截面积的关系：在材料、长度相同的条件下，导体的电阻跟________成反比．‎ ‎(3)探究导体的电阻跟材料的关系．‎ 二、导体的电阻 ‎1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成______比，跟它的横截面积S成______比；导体的电阻还与构成它的材料有关．公式：__________，ρ为材料的________，反映材料导电能力的强弱，单位为Ω·m.‎ ‎2．电阻率跟温度的关系：各种材料的电阻率一般都随______________的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而______________，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.‎ 一、影响导体电阻的因素 ‎[问题情境]‎ 家中的白炽灯灯丝断了，恰好又没有新的可换，轻轻摇晃灯泡，把断了的灯丝搭接起来，还能继续使用．这种断丝再搭接的灯泡重新连入电路中会发现它比原来更亮了，这是怎么回事呢？‎ ‎1．影响导体电阻的因素有哪些？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．通过测量得到所需数据后，我们可以通过________和________两种方案来得到结论．‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．通过实验探究结论时，在长度、横截面积、材料三个因素中，保持__________个因素不变，比较________个因素的影响，然后研究________因素的影响．‎ ‎2．探究导体电阻与材料的关系时，要通过______方案．‎ 二、导体的电阻 ‎[问题情境]‎ 收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制系统、一些台灯的亮度调节等都要用到电位器，你知道电位器是根据什么原理制造的吗？‎ ‎1．电阻定律的内容是什么？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．电阻率一般随温度的变化而变化吗？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．电阻定律的表达式： _____________________________________________________.‎ ‎2．电阻率与导体的________有关，各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而________．有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作________．‎ ‎[问题延伸]‎ 公式R＝与R＝ρ的区别是什么？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 例1　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和横截面积S有关 B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，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 听课记录：　‎ ‎　‎ ‎　‎ 变式训练1　导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是(　　)‎ A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 例2　一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)‎ 变式训练2　一段粗细均匀的电阻丝，电阻为48‎ ‎ Ω，当把它截成相同的n段，再将n段电阻丝合成一股，测得电阻为3 Ω，则n等于多少？‎ ‎【即学即练】‎ ‎1．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(　　)‎ A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，导体有电流通过时才具有电阻 B．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 C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D．以上说法均不对 ‎2．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为(　　)‎ A．9 Ω B．8 Ω C．27 Ω D．3 Ω ‎3．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R(　　)‎ A．当L不变、S增大一倍时 B．当S不变、L增大一倍时 C．当L和S都缩为原来的时 D．当L和横截面的半径都增大一倍时 ‎4．一只“220 V,100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是(　　)‎ A．小于484 Ω B．大于484 Ω C．等于484 Ω D．无法确定 参考答案 课前自主学习 一、1.(1)长度　横截面积　材料　一个因素　电压表　(2)电压　电阻 (3)右　四段导体两端　(4)长度　横截面积　材料 ‎2．(1)长度　(2)横截面积 二、1.正　反　R＝ρ　电阻率 ‎2．温度　增大 核心知识探究 一、‎ ‎[问题情境]‎ ‎1．长度、横截面积、材料 ‎2．实验　逻辑推理 ‎[要点提炼]‎ ‎1．两　第三　另外两个　2.实验 二、‎ ‎[问题情境]‎ ‎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．变化 ‎[要点提炼]‎ ‎1．R＝ρ ‎2．材料　增大　标准电阻 ‎[问题延伸]‎ 前者是电阻的定义式，提供了一种测电阻的方法，不能认为R与U成正比，与I成反比；后者是电阻的决定式，说明导体的电阻由ρ、l、S决定，即与l成正比，与S成反比．‎ 解题方法探究 例1　B　[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正确；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．]‎ 变式训练1　A　[根据电阻定律R＝ρ，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度l成正比，A正确；此题考查的是基础知识，知道导体电阻的决定式是R＝ρ而不是定义式R＝是解决此题的关键．]‎ 例2　9　 解析　金属裸导线原来的电阻为R＝，拉长后长度变为‎3l，因体积V＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的，即，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝ρ＝＝9R.‎ 同理，三段绞合后，长度为，横截面积为3S，电阻R″＝ρ＝＝R.‎ 变式训练2　4‎ 解析　R＝ρ＝48 Ω，R′＝ρ＝ρ＝ρ＝3 Ω，所以＝3，即n＝4.‎ 即学即练 ‎1．D　[导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体是否通电及通电电流的大小无关．电阻率的大小和导体几何形状无关，只跟材料性质和温度有关．所以D正确．]‎ ‎2．C　[设截开的三段每一段电阻都为R，根据并联知识得：＝3 Ω，R＝9 Ω，再由串联知识可得原电阻为R′＝3R＝27 Ω.]‎ ‎3．C　[由R＝ρ和V＝SL得：L不变、S增大一倍时，R变为原来的；S不变、L增大一倍时，R变为原来的一倍；L、S都缩为原来的时，R不变；L和横截面的半径都增大一倍时，R变为原来的.]‎ ‎4．A　[灯泡工作时的电阻为高温状态的电阻，不工作时为常温下的电阻，根据金属材料的电阻随温度的升高而增大可得选项A正确．]‎