鲁科版选修31 第3章 第2节　电阻 学案.doc

第2节电阻学 习 目 标知 识 脉 络(教师用书独具)1知道电阻的概念，会用伏安法测量电阻(重点)2掌握电阻定律，并能运用公式r进行有关计算(重点)3理解电阻率的概念、意义及决定因素(重点、难点)4了解身边的电阻.自 主 预 习探 新 知知识梳理一、探究影响导线电阻的因素1电阻：导线对电流的阻碍作用2电阻的测量伏安法(1)原理：用电压表测出导线两端的电压u，用电流表测出导线中通过的电流i，代入公式r求出导线的电阻(2)电路图(如图321所示)图3213探究影响导线电阻的因素(1)合理猜想：影响导线电阻r的因素有导线的长度l、横截面积s和材料(2)探究方法：控制变量法(3)探究过程保持材料和s不变，探究r与l的关系，结论：电阻大小跟导体的长度成正比保持材料和l不变，探究r与s的关系，结论：电阻大小跟导体的横截面积成反比保持l和s不变，探究r与材料的关系，结论：不同的材料电阻不同二、电阻定律1内容：导体的电阻r跟导体的长度l成正比，跟导体的横截面积s成反比，还跟导体的材料有关2公式：r，式中称为材料的电阻率3电阻率(1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强(2)单位：欧姆米，符号：m.(3)决定因素：由导体的材料决定(4)影响因素：金属材料的电阻率一般会随温度的升高而增大；但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小三、身边的电阻1有些合金材料(如锰铜合金)的温度系数很小，表明电阻几乎不受温度的影响，这种材料可用来制作标准电阻2某些金属材料(如铜)的温度系数相对大一些，可用来制作电阻温度计3半导体材料用来作热敏电阻、光敏电阻、用于自动控制4电阻的种类：固定电阻、可调电阻(滑动变阻器、电位器等)、敏感电阻等基础自测1思考判断(1)导线越长，其电阻一定越大()提示由r可知，导体电阻取决于、l、s三个因素(2)导线越细，其电阻一定越大()提示同(1)(3)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体其电阻越大()提示同(1)(4)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大()提示半导体材料的电阻率随温度升高而减小(5)现在的调光台灯更多采用耗电极少的晶体管型调压电路()(6)用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化()2(多选)下列叙述正确的是() 【导学号：46242109】a导体的电阻和导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比b导体的电阻由导体本身的物理性质决定，和导体两端的电压及导体中的电流大小无关c对于确定的导体，其两端的电压和通过它的电流的比值等于它的电阻值d一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大bcd导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与其两端的电压和通过它的电流无关对于确定的导体，其两端的电压和通过导体的电流成正比，即uir.合 作 探 究攻 重 难电阻定律的理解公式r和r的比较两个公式rr区别电阻的定义式电阻的决定式提供了一种测r的方法提供了一种测导体电阻率的方法适用任何导体适用金属导体类比：e，c类比：ek，c联系r是对r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、长度和横截面积一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 ，则导线原来的电阻值为()a128 b32 c4 d2 思路点拨：电阻计算要用r.一根导线总体积vls不变c一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，则横截面积变为原来的，因为导线的体积不变，则长度变为原来的4倍，根据电阻定律r，可知电阻变为原来的16倍，所以导线原来的电阻为4 ，选项c正确公式r的应用策略(1)公式r中的l是沿电流方向的导体长度，s是垂直电流方向的横截面积(2)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，当长度拉伸为原来n倍，横截面积s是原来的，电阻是原来的n2倍当长度压缩为原来的，横截面积s是原来的n倍，电阻是原来的.针对训练1如图322所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab2bc.当将a与b接入电压为u(v)的电路中时，电流为i；若将c与d接入电压为u(v)的电路中，则电流为()图322a4ib2ici dia设沿ab方向的横截面积为s1，沿cd方向的横截面积为s2，则有.设ab接入电路时电阻为r1，cd接入电路时电阻为r2，则有.所以，电流之比，i24i14i.电阻和电阻率的比较电阻r与电阻率的比较物理量电阻r电阻率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)区别大，r不一定大，导体对电流的阻碍作用不一定大；r大，不一定大，导电性能不一定差下列关于电阻及电阻率的说法中，正确的是()a导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体中有电流通过时导体才具有电阻b由r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c将一根导线从中间一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一d某些金属、合金的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫作超导现象d导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，它只跟导体的长度、横截面积和材料有关，跟导体中是否有电流通过及电流的大小均无关；电阻率的大小和导体的几何形状无关，只跟材料的性质和温度有关，选项a、b、c错误一般金属、合金的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小，当温度降低到某一温度(大于0 k)时，某些金属、合金的电阻率会突然减小为零，这种现象称为超导现象，选项d正确电阻与电阻率的两个不一定(1)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的(2)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻率不一定越大针对训练2下列说法中正确的是() 【导学号：46242110】a据r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，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变c据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皆无关d导体的电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为r，而r为电阻的定义式，所以选项a错误，b正确，而r仅是导体电阻率的定义式，电阻率与式中的各物理量间都无关，所以选项c错误，d正确导体的伏安特性曲线1.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流i，用横坐标表示电压u，这样画出的导体的iu图象叫作导体的伏安特性曲线2线性元件：伏安特性曲线是一条直线；欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解液导体3非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线；欧姆定律不适用的元件，如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体等)和半导体元件4iu曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而ui曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻(多选)两个电阻r1、r2的伏安特性曲线如图323所示，由图可知()图323ar1为线性元件，r2为非线性元件br1的电阻r1tan 451 cr2的电阻随电压的增大而减小d当u1 v时，r2的电阻等于r1的电阻ad由题图可知r1的伏安特性曲线为过原点的倾斜直线，故r1为线性元件，r2的伏安特性曲线为曲线，故r2是非线性元件，a正确；r1的电阻不等于tan 45，应为u与i的比值，大小为2 ，b错误；r2为非线性元件，电阻大小仍等于某一时刻u与i的比值，d正确；由题图可知r2的电阻随电压的增大而增大，故c错误伏安特性曲线应用技巧(1)线性元件的图线为一条过原点的直线，斜率为定值k.(2)非线性元件的图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有r，只不过随着u、i的改变，r的值不同(3)伏安特性曲线中，斜率ktan (为图线的斜角)针对训练3(多选)如图324所示是电阻r的iu图线，图中45，由此得出() 【导学号：46242111】图324a通过电阻的电流与两端电压成正比b电阻r0.5 c因iu图线的斜率表示电阻的倒数，故rcot 1.0 d在r两端加6.0 v电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 cadiu图线为过原点的直线，说明电流与电压成正比，故a正确斜率表示电阻的倒数k，r2 ，故b错误横纵坐标轴标度不统一，故斜率k不等于tan ，c错误电压为6 v时，电流为3 a，每秒通过电阻横截面的电量为qit3.0 c，故d正确当 堂 达 标固 双 基1下列关于电阻率的说法正确的是()a电阻率与导体的长度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b电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项a错误，b正确；由r知，大，r不一定大，选项c错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，而不能制成电阻温度计，选项d错误2关于公式r、r以及变形式的理解正确的是() 【导学号：46242112】a由r可知，导线的电阻与电压成正比与电流成反比b由r可知，导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比c由可知，导线的电阻率与导线的横截面积成正比d由可知，导线的电阻率与导线的长度成反比br是电阻的定义式，电压和电流能用来量度电阻，但并不决定导线的电阻，a错误；r为导线电阻的决定式，因此导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比，b正确；电阻率与导线的电阻、导线的长度和横截面积无关，只与导线本身的性质有关，则c、d错误3(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图325所示，则下列说法中正确的是()图325a加5 v电压时，导体的电阻约是5 b加11 v电压时，导体的电阻约是1.4 c由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小d由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小ad对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值，由图可