11.2 导体的电阻 导学案 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

第十一章 电路及其应用 第2节　导体的电阻 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法。 2.掌握欧姆定律的内容和表达式，会分析有关问题。 3.知道影响导体电阻的因素，掌握电阻定律。 4.知道导体的电阻率的概念，知道导体的电阻率与导体材料和温度有关。 1.科学思维 (1)控制变量法：探究影响导体电阻的因素。 (2)图像法描述物理量间的关系。 2.科学探究 (1)探究影响导体电阻的因素 (2)研究电阻率与温度的关系 必备知识 一、电阻 1．定义：导体两端 与通过导体的 之比． 公式：R＝eq \f(U,I). 2．物理意义：反映了导体对电流的 作用． 3．在导体的U－I图像中，斜率反映了 ． 二、影响导体电阻的因素 为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用 法进行实验探究． 三、导体的电阻率 1．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的 成正比，与它的 成反比；导体电阻还与构成它的 有关． (2)公式：R＝ρeq \f(l,S)，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率． 2．电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)影响电阻率的两个因素是 和 ． (3)纯金属电阻率较 ，合金的电阻率较 ．由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为 . 3．超导现象 一些金属在温度特别低时电阻可以降到 ，这种现象叫作超导现象． 判断下列说法的正误． (1)由R＝eq \f(U,I)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．(　　) (2)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关．(　　) (3)由R＝ρeq \f(l,S)知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．(　　) (4)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变．(　　) (5)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．(　　) 深入理解 一、电阻　欧姆定律 1．R＝eq \f(U,I)是电阻的定义式，反映了导体对电流的阻碍作用，其大小由导体本身的性质决定，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关． 2．I＝eq \f(U,R)是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)． 【例1】电路中有一段导体，给它两端加上4 V的电压时，通过它的电流为10 mA，可知这段导体的电阻为________ Ω；如果给它两端加上10 V的电压，在单位时间内通过某一横截面的电荷量为________ C；如果要让导体的电流为15 mA，则需要在其两端加上________ V的电压． 【例2】(多选)对于欧姆定律，下列理解正确的是(　　) A．从关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 B．从关系式R＝eq \f(U,I)可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 C．从关系式I＝eq \f(U,R)可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍 D．从关系式R＝eq \f(U,I)可知，导体两端电压越大，电阻R也越大 电阻定律　电阻率 1．导体电阻的决定式R＝ρeq \f(l,S) l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率． 2．电阻率 (1)电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关． (2)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计． ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻． ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻． ④一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象． 3．R＝eq \f(U,I)与R＝ρeq \f(l,S)的区别与联系 两个公式 区别与联系 R＝eq \f(U,I) R＝ρeq \f(l,S) 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＝ρeq \f(l,S)是对R＝eq \f(U,I)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3】如图所示为一块长方体铜块