2.6导体的电阻学案(人教版选修3-1)程序.doc

第6节 导体的电阻 1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。 2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。 3．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。 影响导体电阻的因素 1.与导体电阻有关因素的测量方法 (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)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．探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究： 项目 内容 实验目的 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系 实验电路 实验方法 控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b、c、d与a分别有一个因素不同 实验原理 串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素 (2)逻辑推理探究： 导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻Rl。 导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R。 导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。 1．一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻是多大？若把这根导线的一半均匀拉长为原来的三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？ 解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后的总电阻为0.5 Ω，设每段导线的电阻为R，则＝0.5 Ω，R＝2 Ω，所以导线原来的电阻为4R＝8 Ω。 若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍，则电阻变为4 Ω×9＝36 Ω，另一半的电阻为4 Ω，所以拉长后的总电阻为40 Ω，是原来的5倍。 答案：8 Ω　5倍 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。 3．符号意义 l表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。 4．材料特性应用 (1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。 (2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。 (3)有些合金的电阻率较大，且电阻率几乎不受温度的影响，常用来制作标准电阻。 1．对电阻定律的理解 (1)公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图2－6－1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。 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。图 2－6－1 (3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 2．R＝ρ与R＝的比较 公式比较内容　　 R＝ρ R＝ 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 [特别提醒] (1)导体的电阻由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。 (2)公式R＝ρ适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或截面积相同且浓度均匀的电解液。 2．下列说法中正确的是(　　) A．据R＝U/I可知，当通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍 B．据R＝可知，通过导体的电流改变时，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变 C．据ρ＝R可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比 D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R均无关 解析：导体的电阻是由导体本身的性质决定的。其决定式为R＝ρl/S，而R＝U/I为电阻的定义式，所以选项A是不对的，选项B是正确的；而ρ＝RS/l仅是导体电阻率的定义式，电阻率与式中各物理量无关。所以选项C是不对的，选项D是正确的。 答案：BD 实验：测定金属的电阻率 1.实验目