2019_2020学年高中物理第2章电路第1节探究决定导线电阻的因素学案粤教版.docx

第一节探究决定导线电阻的因素学习目标1.知道影响导体电阻的因素2.掌握电阻定律，并能进行有关计算3.理解电阻率的概念、意义及决定因素4.体会控制变量的科学探究方法一、电阻定律的实验探究1电阻的定义：导体对电流的阻碍作用2伏安法测电阻(1)原理：用电压表测出导体两端的电压，用电流表测出导体中的电流，利用公式R求出导体的电阻(2)电路图：(如图所示)3探究实验(1)合理猜想：影响电阻的因素有导线的材料、长度和横截面积(2)探究方法：控制变量法4电阻定律(1)内容：导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，且还与导体的材料有关(2)公式：R，式中称为材料的电阻率二、电阻率1电阻率的计算：2电阻率的单位：欧姆米，符号m1正误判断(1)由公式R知，R与U成正比，R与I成反比()(2)在探究电阻与材料间关系时，应控制导体长度及横截面积相同()(3)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定()(4)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，由材料和温度决定()(5)一根阻值为R的均匀电阻线，其半径变为原来的时，阻值变为4R.()2关于电阻率，下列说法中正确的是()A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B金属的电阻率随温度升高而减小C材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻D电阻率越大，其导电性能越差，A错误；电阻率一般都随着温度的变化而变化，金属的电阻率随温度升高而增大，B错误；电阻率是材料本身的属性，与导体的电阻、横截面积和长度无关，C错误；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻，D正确3一根阻值为R的均匀电阻丝长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R()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都缩为原来的一半时D当L和横截面的半径都增大一倍时C由电阻定律R可知，当L不变S加倍时，电阻减半，故A错误；当S不变L加倍时，电阻加倍，故B错误；当L和S都减半时，电阻不变，故C正确；当L和横截面半径都加倍时，电阻将减半，故D错误电阻率的理解1.电阻率大小与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大(2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化不是线性的(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，可用来制作标准电阻(4)当温度降到273 附近时，有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体2电阻率与电阻的比较电阻率电阻R描述的对象材料导体意义反映材料导电性能的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大小决定因素由材料和温度决定由材料、温度、导体的长度和横截面积共同决定单位欧米(m)欧()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1】关于导体的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，只有导体有电流通过时，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、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零D导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D对电阻与电阻率辨析(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1(多选)对电阻率及其公式的理解，正确的是()A金属铂电阻的电阻率随温度升高而增大B电阻率的大小与温度有关，温度越高电阻率越大C同一温度下，电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比，跟导体的长度成反比D同一温度下，电阻率由所用导体材料的本身特性决定AD电阻率主要由导体的材料决定，另外还与温度有关，与其他因素无关，C错，D对；纯金属材料的电阻率随温度的升高而增大，A对；有些材料的电阻率随温度的变化不大，如锰铜合金、镍铜合金，有些材料的电阻率随温度的升高会减小，如半导体材料，B错电阻定律的理解应用1.公式R的三点注意(1)R是导体电阻的决定式，其中为材料的电阻率，它与材料和温度有关(2)导体的电阻由、l、S共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总体积以及电阻率不变(3)一定材料，一定几何形状导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关2电阻定律公式R的应用(1)应用电阻定律公式R解题时，一般电阻率不变，理解l、S的意义是关键；l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积(2)对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸为原来的n倍，横截面积必减为原来的.根据电阻定律R知电阻变为原来的n2倍3R与R的区别RR意义决定式定义式理解说明导体的电阻由、l、S决定，且与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、电解质溶液任何导体联系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【例2】如图，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab6 cm，bc 3 cm.当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为2 A；若将C与D接入同一电路中，则电流为()A9 AB8 AC4 AD3 A思路点拨：(1)A、B接入电路时的“S”和“l”与C、D接入电路时的不同(2)结合欧姆定律I求解B当AB接入电路中时，I2 A，根据电阻定律R，即IU2 A；当CD接入同一电路时，R，IU4I8 A，故B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是垂直于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R求电阻时，要注意导体长度和横截面积的确定(3)一定几何形状的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，这是解决此类电阻问题的关键训练角度1.电阻定律的应用2某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A4和4RBB和4RC和16RD16和16RC电阻R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的16倍，即16R.由于电阻率受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变故A、B、D错误，C正确训练角度2.探究影响电阻的因素3如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是()AV1的示数是V2的2倍BV1的示数是V3的2倍CV2的示数是V1的2倍DV2的示数是V3的2倍A由题意可知：Lc2La2Lb，Sb2Sa2Sc；设b的电阻RbR，由电阻定律R得Ra2Rb2R，Rc2Ra4R，RcRaRb421.由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流相等，由UIR得UcUaUb421，故UV3UV1UV2421，V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；V3的示数是V1的2倍，故B错误；V3的示数是V2的4倍，故D错误课 堂 小 结知 识 脉 络1.电阻是描述导体对电流的阻碍作用的物理量.2.导体的电阻R.3.导体的电阻率由导体材料和导体温度共同决定.4.电阻定律适用于金属导电，也适用于电解质溶液导电.1电阻率的大小反映了导体材料导电性能好坏，但一般导体材料的电阻率往往随温度的变化而发生变化，下列对半导体与金属导体的电阻率随温度变化的说法正确的是()A半导体的电阻率随温度升高而增大B金属导体的电阻率随温度升高而增大C金属导体的电阻率随温度升高而减小D半导体与金属导体的电阻率都随温度升高而增大B半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A、D错；金属导体的电阻率随温度升高而增大，选项B对，C错2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4LA由电阻定律R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，A正确，D错误金属丝电阻不受两端所加电压的影响，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，C错误3如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为