高中物理 第二章 恒定电流 第六节 导体的电阻课堂探究学案 新人教版选修3-1.doc

6电阻定律课堂探究探究一 对电阻定律的正确理解问题导引电缆线是现实生活中最常使用的导线，如图所示请思考：（1）常见的电缆线一般是什么材质做成的？（2）为何制作电缆线时将许多较细的导线缠绕在一起？提示：（1）常见的电缆线一般是铜或者铝制成；（2）许多较细的导线缠绕在一起，增大了横截面积，使电缆的电阻减小，降低功率的损失名师精讲1公式中各物理量的意义（1）表示材料的电阻率，与材料和温度有关反映了导体的导电性能，越大，说明导电性能越差，越小，说明导电性能越好（2）l表示沿电流方向导体的长度（3）s表示垂直于电流方向导体的横截面积如图所示，一长方体导体若通过电流i1，则长度为a，截面积为bc；若通过电流i2，则长度为c，横截面积为ab.2与的区别意义决定式定义式理解说明导体的电阻由、l、s决定，即与l成正比，与s成反比提供了一种测电阻的方法伏安法，不能认为r与u成正比，与i成反比适用范围金属导体、电解质溶液纯电阻电路特别提醒 （1）公式适用于粗细均匀的金属导体或横截面积相同且浓度均匀的电解液（2） 是电阻的决定式，表明r与、l及s有关；电阻的计算式，不能由此得出r与u或者i有关【例1】 电路中有一段金属丝长为l，电阻为r，要使电阻变为4r，下列可行的方法是（）a将金属丝拉长至2lb将金属丝两端的电压提高到原来的4倍c将金属丝对折后拧成一股d将金属丝拉长至4l解析：由电阻定律得，当把金属丝拉长至2l时，其横截面积将变为，电阻将变为4r，选项a正确，选项d错误金属丝电阻不受两端所加电压的影响，取决于金属丝本身的材料及金属丝的温度等，选项b错误将金属丝对折后，其长度变为，横截面积变为2s，电阻将变为，选项c错误答案：a题后反思 公式的应用策略（1）公式中的l是沿电流方向的导体长度，s是导体垂直电流方向的横截面积（2）一定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用公式求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定（3）一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由vsl可知，l和s成反比，这是解决此类电阻变化问题的关键3应用实例滑动变阻器（1）原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻（2）在电路中的使用方法结构简图如图所示，要使滑动变阻器起限流作用，正确的连接是接a与d或c，b与c或d，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将ab全部接入电路，另外再选择c或d与负载相连，当滑片p移动时，负载将与ap间或bp间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压【例2】 一同学将滑动变阻器与一个68 w的小灯泡l（其正常工作时的电阻为50 ）及开关s串联后接在6 v的电源e上，当s闭合时，发现灯泡发亮按图示接法，当滑片p向右滑动时，灯泡将（）a变暗b变亮c亮度不变 d可能烧坏灯泡点拨：滑动变阻器通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电路中的电阻，从而控制电路中的电流解析：滑片p向右滑动时，接入电路部分电阻减小，电路中电流变大，灯泡将变亮由小灯泡正常工作时的电功率和电阻可判断它不可能被烧坏答案：b题后反思 分析滑动变阻器在电路中所起的作用，先弄清连接方式，再找出有效部分，根据滑片的移动分析电阻的变化触类旁通 如何测量滑动变阻器的最大阻值？答案：把滑动变阻器电阻丝两端连入电路，用伏安法进行测量探究二 正确理解电阻率问题导引我们知道其中为导体的电阻率，那么：（1）不同材料的电阻率相同吗？（2）什么因素影响电阻率的大小？提示：电阻率与导体的材料及温度有关，不同的材料，电阻率不同名师精讲1物理意义电阻率是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，它的单位是欧姆米，符号是m.2大小（1）计算公式：.（2）各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻3电阻率与温度的关系：电阻率往往随温度的变化而变化（1）金属的电阻率随温度升高而增大（可用于制造电阻温度计）；（2）半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小（半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制做热敏电阻）；（3）有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响（可用来制做标准电阻）；（4）当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体4电阻与电阻率的区别电阻r电阻率描述对象导体材料物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小，r越大，阻碍作用越大反映材料导电性能的好坏，越大，导电性能越差决定因素由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位欧姆（）欧姆米（m）联系，大，r不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；r大，不一定大，导电性能不一定差【例3】 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是（）a把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半b由可知，与r、s成正比，与l成反比c材料的电阻率随温度的升高而增大d对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大点拨：导体的电阻由、l、s共同决定，而是由导体的材料和温度决定的解析：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