人教版选修31 第2章 6　导体的电阻 学案.doc

6导体的电阻学 习 目 标知 识 脉 络(教师独具)1.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法(难点)2掌握决定导体的因素及计算公式(重点)3理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系.自 主 预 习探 新 知知识梳理一、影响导体电阻的因素1实验探究项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法实验原理串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道它们的电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素2.逻辑推理探究(1)导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻rl.(2)导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻r.导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同二、电阻定律1内容：同种材料的导体，其电阻r与它的长度l成正比，与它的横截面积s成反比；导体电阻还与构成它的材料有关2公式：r.3符号意义：l表示导体沿电流方向的长度，s表示垂直于电流方向的横截面积，是电阻率，表征材料的导电性能4材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻三、电阻率1物理意义：反映了材料导电性能的好坏电阻率越小，导电性能越好2单位：国际单位欧姆米，符号是m.3决定因素：电阻率由材料自身的特性和温度决定纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大基础自测1思考判断(1)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()(2)电阻率与导体的长度l和横截面积s有关()(3)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()(4)电阻率大的导体，电阻一定很大()2如图261所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是()图261av1的示数是v3的2倍bv1的示数是v2的2倍cv2的示数是v1的2倍dv2的示数是v3的2倍b由r，a、b、c的电阻之比为r1r2r3214，三者串联，电流相等，则电压比等于电阻比，选项b正确3神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为8106 m.某生物体中的某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压u100 v时，该神经开始发生反应，则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为()a0.31 ab0.62 ac0.15 a d0.43 aa由r，可知r3.18108 ，所以i0.31 a，a正确合 作 探 究攻 重 难对电阻定律的理解和应用1.对电阻定律的理解(1)公式r是导体电阻的决定式，图262中所示为一块长方体铁块，若通过电流为i1，则r1；若通过电流为i2，则r2.图262(2)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律2r与r的比较公式rr区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以说r与l成正比，与s成反比提供了求电阻的方法，并不能说电阻与u和i有关系只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体适用于纯电阻元件联系r对r补充说明了导体的电阻不取决于u和i, 而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积两根完全相同的金属导线a和b，如果把其中的一根a均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？思路点拨：(1)导线拉长2倍后，导线的不变，l变为原来2倍，体积不变，s变为原来的.(2)r、l、s满足r.【解析】金属导线原来的电阻为r，拉长后l2l，因为体积vls不变，所以s，r44r.对折后l，s2s，所以r，则rr161.【答案】161应用r解题的技巧(1)明确导体的形状改变后，电阻率不会发生变化(2)导体的形状改变后，体积不变，由vl1s1l2s2确定l2与l1、s2与s1的关系(3)由r确定电阻关系针对训练1两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为l，横截面积均为s，将乙拉长为原来的两倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为() 【导学号：55282134】a12b21c14 d41c乙拉长为原来的2倍时，截面积减小为原来的，由r可知，电阻变为原来的4倍；两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为14，故选c.电阻r和电阻率的比较电阻r电阻率物理意义反映导体对电流的阻碍作用大小，r大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，大，导电性能差决定因素由导体的材料、长度和横截面积由导体的材料、温度决定，与导体的形状无关单位欧姆()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r，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，若不计导体的体积和形状的变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大【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错若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则d对【答案】d注意事项电阻与电阻率辨析(1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大.(2)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.针对训练2(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是() 【导学号：55282135】a电阻率与导体的长度和横截面积有关b电阻率由导体的材料决定，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，可用来制成标准电阻bd材料是决定电阻率大小的主要因素，另外电阻率还与温度有关，a错，b对； 由知，导体的电阻大小与电阻率、导体的长度和横截面积都有关系，电阻率大的导体， 电阻不一定大，c错； 有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻，d对当 堂 达 标固 双 基1(多选)关于电阻率，下列说法中正确的是()a与导体的长度l成反比，与导体的电阻r和横截面积s成正比b与导体的材料有关c合金的电阻率大于纯金属的电阻率d温度升高时，金属导体的电阻率增大bcd电阻率反映材料导电性能的强弱，与材料、温度等有关，选项b、c、d正确2(多选)对于常温下一根阻值为r的均匀金属丝，下列说法中正确的是()a常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10rb常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为rc给金属丝加上逐渐从零增大到u0的电压，则任一状态下的值不变d把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象bd设原电阻r，当l10l时，由体积不变原理求得横截面积变成ss，所以电阻变为r100r，a错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为r的电阻并联，其总阻值为r，b正确；金属丝的电阻率随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率随温度升高而增大，因而r将逐渐增大，c错误；金属丝的电阻率随温度的降低而减小，把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象，d正确一根阻值为r的均匀电阻丝，长为l，横截面积为s.设温度不变，在下列情况下其阻值仍为r的是()a当l不变，s增大一倍时b当s不变，l增大一倍时c当l和s都变为原来的时d当l和横截面的半径都增大一倍时c根据电阻定律r可知，只有选项c正确3.如图263所示