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第二节决定导体电阻大小的因素
核心素养点击
;一、电阻定律
1.填一填
(1)探究影响导体电阻的因素。
①电路图:(如图所示)。
②结论:对于同种材料的导体,在横截面积保持不变时,导体的电阻与____________成正比;在长度保持不变时,导体的电阻与________________成反比;在导体的长度和横截面积保持不变时,导体的电阻与______有关。
(2)电阻定律。
①内容:在一定温度下,均匀导体的电阻R与它的______成正比,与它的___________成反比。
;材料;3.想一想
如图所示是一块长方体导体,电阻率为ρ,现从不同方向给导体
通电,则通过电流I1和I2时导体的电阻分别是多少?
;欧姆·米;3.选一选
下列关于电阻率的说法正确的是 ()
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
;探究(一)电阻定律的理解和应用
[问题驱动]
滑动变阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元
件,是电器设备中应用最多的元件之一。如图所示的滑动变阻器,它
有四个接线柱A、B、C、D,为什么当滑动触头P滑动时可以改变接入电路的电阻呢?
提示:当滑动触头P滑动时,滑动变阻器接入电路中电阻丝的有效长度发生了变化,故电阻发生改变。;续表;答案:16∶1;[迁移·发散]
上例中,若将变化后的A、B两个导线串联在同一电路中,则它两端的电压之比为多少?
提示:两电阻串联时,电压之比等于电阻之比,故电压之比为16∶1。
;答案:A;2.两根材料相同的粗细均匀导线甲和乙,其横截面积之比为1∶3,阻值之比为3∶2,则导线甲、乙的长度之比为 ()
A.1∶3 B.1∶2
C.2∶3 D.3∶1
;探究(二)电阻率的理解和计算
[问题驱动]
工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中
一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片,间
距为d=1cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线在两铂片上
加上U=6V的电压时,测出电流I=1μA,则这种液体的电阻率为多少?
;[重难释解]
电阻率ρ和电阻R的比较
;解析:导体的电阻率由材料本身决定,并随温度的变化而变化,但并不都是随温度的升高而增大,则A、B、C错误;若导体温度升高时,电阻增大,若不计导体的体积和形状变化,其原因就是电阻率随温度的升高而增大,则D选项正确。
答案:D
;[素养训练]
1.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电
阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是 ()
A.a的电阻丝较粗
B.b的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比;2.(2021·昆明三校联考)金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,根据以上的信息,下列说法中正确的是 ()
A.连接电路用的导线一般用合金来制作
B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
;解析:纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,故A错误;合金的电阻率大,故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作,故B正确;有的金属电阻率随温度变化而显著变化,故电阻温度计一般用纯金属来制作,故C错误;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,故标准电阻一般用合金材料制作,故D错误。
答案:B;一、培养创新意识和创新思维
1.在“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”实验中,某实验小组提出了如下猜想。
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图所示的电路和表中的导体特征验证上述猜想。
;导体代号;(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体________(填写导体代号)来进行实验。
解析:(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E,分别将其接入题图电路中。通过比较电路中电流的大小,判断导体电阻的大小。
(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用的三种导体是C、F、G
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