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

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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

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