高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻 新人教版必修2

6導(dǎo)體的電阻第二章恒定電流學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：物理觀念：1.掌握電阻定律.2.理解電阻率的概念及決定因素.科學(xué)探究：科學(xué)探究：1.掌握探究影響導(dǎo)體電阻因素的方法，會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路.2.經(jīng)過合作探究，綜合信息得出導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系.科學(xué)思維：科學(xué)思維：能用控制變量法探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積和材料的關(guān)系.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維 探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素1.導(dǎo)體電阻與其影響因素的定性關(guān)系移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以改變它的電阻，這說明導(dǎo)體電阻跟它的_有關(guān)；同是220 V的燈泡，燈絲越粗用起來越亮，說明導(dǎo)體電阻跟它的 有關(guān)；電線常用銅絲制造而不用鐵絲，說明導(dǎo)體電阻跟它的 有關(guān).2.探究思路：為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長(zhǎng)度和材料有關(guān)，我們采用 法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.3.探究方案：(1) 探究；(2)邏輯推理探究.長(zhǎng)度橫截面積材料控制變量實(shí)驗(yàn)二、導(dǎo)體的電阻二、導(dǎo)體的電阻1.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的 成正比，與它的_ 成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的 有關(guān).(2)公式：R ，式中是比例系數(shù)，叫做這種材料的電阻率.2.電阻率(1)概念：電阻率是反映導(dǎo)體 性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小 .(2)單位是歐姆米，符號(hào)為 .(3)影響電阻率的兩個(gè)因素是 和 .長(zhǎng)度l橫截面積S材料導(dǎo)電無關(guān)m材料溫度即學(xué)即用即學(xué)即用1.判斷下列說法的正誤.(1)由R 可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比.()(2)把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段，則每段的電阻率都是原來的 .()(3)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體導(dǎo)電性能越差.()2.一根阻值為R的均勻電阻絲，均勻拉長(zhǎng)至原來的2倍，電阻變?yōu)?.答案4R重點(diǎn)探究導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系(1)探究方案一探究方案一實(shí)驗(yàn)探究法如圖1所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體.在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素不同.一、電阻定律圖1如下表所示為四個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系.三個(gè)因素 及電壓長(zhǎng)度橫截面積材料電壓alS鐵Ub2lS鐵2Ucl2S鐵dlS鎳銅合金5U不同導(dǎo)體四段導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，每個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓與電阻有什么關(guān)系？答案答案正比對(duì)比導(dǎo)體a和b說明什么？答案答案導(dǎo)體電阻和長(zhǎng)度成正比對(duì)比導(dǎo)體a和c說明什么？答案答案導(dǎo)體電阻和橫截面積成反比對(duì)比導(dǎo)體a和d說明什么？答案答案導(dǎo)體電阻和材料有關(guān)答案(2)探究方案二探究方案二邏輯推理法分析導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度的關(guān)系一條長(zhǎng)度為l，電阻為R的導(dǎo)體，可以看成是由n段長(zhǎng)度同為l1、電阻同為R1的導(dǎo)體串聯(lián)而成.l與l1的數(shù)量關(guān)系為 n，由串聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的數(shù)量關(guān)系是什么？你有什么發(fā)現(xiàn)？答案研究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系有n條導(dǎo)體，它們的長(zhǎng)度相同，橫截面積都為S1，電阻同為R1.把他們緊緊地束在一起，組成一橫截面積為S、電阻為R的導(dǎo)體.S與S1的數(shù)量關(guān)系為 n，由并聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的數(shù)量關(guān)系是什么？你有什么發(fā)現(xiàn)？答案知識(shí)深化知識(shí)深化1.電阻定律表達(dá)式電阻定律表達(dá)式R 中中各符號(hào)的含義各符號(hào)的含義(1)表示導(dǎo)體材料的電阻率，與材料和溫度有關(guān).反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能.(2)l表示沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度.(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積.兩個(gè)公式區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液、等離子體聯(lián)系R 是對(duì)R 的進(jìn)一步說明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積例例1如圖2甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a1 m，b0.2 m，c0.1 m，當(dāng)里面注滿某濃度均勻的電解液，且P、Q間加上電壓后，其UI圖線如圖乙所示，當(dāng)U10 V時(shí)，求電解液的電阻率是多少？解析 答案圖2答案答案40 m解析解析由題圖乙可求得U10 V時(shí)，電解液的電阻為1.電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，越大，說明導(dǎo)電性能越差；越小，說明導(dǎo)電性能越好.2.電阻率反映導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān)，與材料和溫度有關(guān).3.電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(jì).(2)有的半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻.(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.(4)超導(dǎo)體：某些材料當(dāng)溫度降到足夠低時(shí)電阻突然變?yōu)榱?二、電阻和電阻率的比較答案解析 例例2(多選)下列說法中正確的是A.據(jù)R 可知，當(dāng)加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻 也變?yōu)樵瓉淼?倍B.導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，通過導(dǎo)體的電流及加在電阻兩端的電壓 改變時(shí)(假設(shè)溫度不變)，導(dǎo)體的電阻不變C.據(jù) 可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成 正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比D.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(對(duì)電阻率的理解對(duì)電阻率的理解)(多選)關(guān)于電阻率的說法中正確的是A.電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)B.電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析解析電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，只與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S無關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；由R 知大，R不一定大，故C錯(cuò)誤；有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故D正確.1234答案解析 2.(電阻定律和電阻率的理解電阻定律和電阻率的理解)(2018山師附中高一下期末)某金屬導(dǎo)線的電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)锳.4和4R B.和4RC.16和16R D.和16R答案12343.(電阻定律的理解與應(yīng)用電阻定律的理解與應(yīng)用)兩段材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線，它們的長(zhǎng)度之比為l1l223，則它們的電阻之比R1R2為A.23 B.49 C.94 D.321234答案解析 4.(電阻定律的理解和應(yīng)用電阻定律的理解和應(yīng)用)如圖3所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長(zhǎng)度是a的兩倍.當(dāng)開關(guān)閉合后，三個(gè)理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是1234解析圖3A.V1的示數(shù)是V2的2倍B.V1的示數(shù)是V3的2倍C.V2的示數(shù)是V1的2倍D.V2的示數(shù)是V3的2倍答案1234解析解析由題意可知：Lc2La2Lb，Sb2Sa2Sc；設(shè)b的電阻RbR，由電阻定律R 得：Ra2Rb2R，Rc2Ra4R，RcRaRb421.由題圖可知，a、b、c三個(gè)電阻串聯(lián)，通過它們的電流相等，由UIR得UcUaUb421，V1的示數(shù)是V2的2倍，故A正確，C錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V1的2倍，故B錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V2的4倍，故D錯(cuò)誤.