《导体的电阻》导学案

1、 课时课时2.62.6导体的电阻导体的电阻课时课时2.6导体的电阻导体的电阻1.1.进一步深化对电阻的认识。进一步深化对电阻的认识。2.2.理解和掌握电阻理解和掌握电阻R=l/S及电阻率的物理意义及电阻率的物理意义, ,并知道电阻率与并知道电阻率与温度有关。温度有关。3.3.通过实验探究通过实验探究, ,培养学生的实验能力培养学生的实验能力; ;通过理论探究通过理论探究, ,培养学培养学生的逻辑推理能力。生的逻辑推理能力。1.1.导体的电阻跟它的导体的电阻跟它的 、 、 有关。有关。2.2.求电炉丝的横截面积求电炉丝的横截面积, ,要先测出它的直径要先测出它的直径, ,常用的方法是常用的方法是

2、: :取一段新的取一段新的 的电炉丝的电炉丝, ,用用 测出它的宽度测出它的宽度, ,用宽度除以圈数用宽度除以圈数, ,便是电便是电炉丝的直径。测电炉丝的长度炉丝的直径。测电炉丝的长度, ,只要把它拉直只要把它拉直, ,用用 量出它的长度。量出它的长度。横截面积横截面积长度长度刻度尺刻度尺紧密绕制紧密绕制 刻度尺刻度尺3.3.测电炉丝的电阻测电炉丝的电阻R时时( (如图所示如图所示),),要先测出它两端的要先测出它两端的 和和 ; ;再用再用 定律算出电炉丝的电阻定律算出电炉丝的电阻, ,并且多次测量取平均值。并且多次测量取平均值。电压电压电流电流欧姆欧姆材料材料5.5.电阻率电阻率的意义的意

3、义: :电阻率电阻率跟导体的材料有关跟导体的材料有关, ,是反映材料导电性能好坏是反映材料导电性能好坏的物理量。在数值上等于用该材料制成的物理量。在数值上等于用该材料制成1 m1 m长、截面积为长、截面积为1 m1 m2 2的导体的电的导体的电阻值。阻值。材料的电阻率越小材料的电阻率越小, ,说明其导电性能越好。电阻率的单位说明其导电性能越好。电阻率的单位 , ,符号符号是是 。电阻率与温度有关。电阻率与温度有关, ,金属的电阻率随温度的升高而金属的电阻率随温度的升高而 , ,利用这一特性可以制成电阻温度计利用这一特性可以制成电阻温度计, ,但有的合金的电阻率几乎不受温度但有的合金的电阻率几乎

4、不受温度的影响的影响, ,可以制成可以制成 。4.4.导体的电阻导体的电阻R跟它的长度成正比跟它的长度成正比, ,跟它的横截面积跟它的横截面积S成反比。公成反比。公式式: :R=l/S。对于一确定的导体。对于一确定的导体, ,其电阻与加在它两端的电压其电阻与加在它两端的电压 , ,只只与导体的与导体的 有关。有关。无关无关欧姆米欧姆米升高升高mm标准电阻标准电阻长度、长度、横截面积、横截面积、材料材料1.1.金属丝导体的电阻与它的长度有怎样的关系金属丝导体的电阻与它的长度有怎样的关系? ?2.2.金属丝导体的电阻与它的横截面积有怎样的关系金属丝导体的电阻与它的横截面积有怎样的关系? ?3.3.

5、请归纳金属导体电阻率的特点。请归纳金属导体电阻率的特点。解答解答: :横截面积、材料相同的条件下横截面积、材料相同的条件下, ,导体的电阻与长度成正比。导体的电阻与长度成正比。解答解答: :长度、材料相同的条件下长度、材料相同的条件下, ,导体的电阻与横截面积成反比。导体的电阻与横截面积成反比。解答解答: :金属导体电阻率的特点金属导体电阻率的特点: :电阻率与导体的材料有关电阻率与导体的材料有关; ;纯金属的电阻率较小纯金属的电阻率较小, ,合金的电阻率较大合金的电阻率较大; ;电阻率与温度有关。电阻率与温度有关。主题主题1:1:物理测量中的思想方法运用物理测量中的思想方法运用教材中的图教材

6、中的图2.6-1(2.6-1(测金属丝的直径测金属丝的直径) )用刻度尺测金属丝的直径用到用刻度尺测金属丝的直径用到了什么思想方法了什么思想方法? ?我们以往学过的知识和日常生活中有没有用到这我们以往学过的知识和日常生活中有没有用到这种思想方法种思想方法? ?请列举一些事例。请列举一些事例。解答解答:这是一种这是一种“放大放大”的思想方法的思想方法,我们在必修我们在必修1中第三章相互作用中第三章相互作用中中“观察微小形变观察微小形变”、必修、必修2中第五章万有引力定律中中第五章万有引力定律中“卡文迪许卡文迪许测定引力常量测定引力常量”、本教材中第一章静电场中、本教材中第一章静电场中“库仑扭秤库

7、仑扭秤”都运用了都运用了这种思想方法这种思想方法,日常生活中通过测一本书的厚度得出一张纸的厚度日常生活中通过测一本书的厚度得出一张纸的厚度也是运用了这种思想方法。也是运用了这种思想方法。主题主题2:2:探究影响导体电阻的因素探究影响导体电阻的因素阅读教材中阅读教材中“影响导体电阻的因素影响导体电阻的因素”及及“探究方案一探究方案一”“”“探究方案二探究方案二”, ,回答下列问题。回答下列问题。(1)(1)由下列常见现象可以猜测导体的电阻与哪些因素有关由下列常见现象可以猜测导体的电阻与哪些因素有关? ?A.A.移动滑动变阻器可以改变它的电阻移动滑动变阻器可以改变它的电阻B.B.同是额定电压为同是

8、额定电压为220 V220 V的灯泡的灯泡, ,灯丝越粗的用起来越亮灯丝越粗的用起来越亮C.C.电线常用铜丝而不用铁丝电线常用铜丝而不用铁丝(2)“(2)“探究方案一探究方案一”并没有直接测量电阻并没有直接测量电阻, ,而是通过什么方法来比较电阻大而是通过什么方法来比较电阻大小的呢小的呢? ?(3)“(3)“探究方案二探究方案二”是用实验来研究长度、横截面积对电阻的影响吗是用实验来研究长度、横截面积对电阻的影响吗? ?本方本方案又是如何研究材料对电阻的影响的案又是如何研究材料对电阻的影响的? ?解答解答:(1)通过这些现象可以猜测导体的电阻可能跟长度、横截面积、材料通过这些现象可以猜测导体的电

9、阻可能跟长度、横截面积、材料等有关。等有关。(2)“探究方案一探究方案一”是把不同长度、不同横截面积、不同材料的导体串联接是把不同长度、不同横截面积、不同材料的导体串联接入同一个电路中入同一个电路中,由于串联电路各处的电流都相等由于串联电路各处的电流都相等,由由R=U/I可知各个导体可知各个导体电阻之比等于其两端的电压之比。电阻之比等于其两端的电压之比。(3)“探究方案二探究方案二”没有用实验来研究长度、横截面积对电阻的影没有用实验来研究长度、横截面积对电阻的影响响,而是通过串、并联电路的特征来分析而是通过串、并联电路的特征来分析:把导体长度把导体长度l的增加看的增加看作是同样导体的串联作是同

10、样导体的串联,把导体横截面积把导体横截面积S的增加看作是多个同样的增加看作是多个同样导体的并联。通过理论分析可得出关系式导体的并联。通过理论分析可得出关系式R=kl/S,再用不同材料再用不同材料导体接入电路来测量式中的比例系数导体接入电路来测量式中的比例系数k,通过比较通过比较k来比较材料对来比较材料对电阻的影响。电阻的影响。主题主题3:3:电阻电阻R=l/S与电阻率与电阻率阅读教材中阅读教材中“导体的电阻导体的电阻”部分的内容部分的内容, ,回答下列问题。回答下列问题。(1)(1)导体的电阻与长度、横截面积和材料有什么样的关系导体的电阻与长度、横截面积和材料有什么样的关系? ?写出它们之间的

11、写出它们之间的关系式。关系式。(2)(2)电阻率反映了什么性质电阻率反映了什么性质? ?同种材料的电阻率是一定的吗同种材料的电阻率是一定的吗? ?(3)(3)电阻与电阻率有什么区别与联系电阻与电阻率有什么区别与联系? ?(2)电阻率反映了不同材料的导电特性电阻率反映了不同材料的导电特性,在一定的温度下在一定的温度下,同种材料的电阻率同种材料的电阻率是一定的是一定的,在不同温度下电阻率往往会有变化。在不同温度下电阻率往往会有变化。(3)电阻反映的是单个导体对电流的阻碍作用电阻反映的是单个导体对电流的阻碍作用,由其长度、横截面积、材料由其长度、横截面积、材料来决定来决定;电阻率则反映的是某种材料的

12、导电性能电阻率则反映的是某种材料的导电性能,取决于材料和温度。对于取决于材料和温度。对于长度、横截面积相等的导体长度、横截面积相等的导体,电阻率越大电阻率越大,其电阻就越大。其电阻就越大。1.1.关于电阻率关于电阻率, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )。 A. A.电阻率电阻率与导体的长度与导体的长度l和横截面积和横截面积S有关有关 B. B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱电阻率表征了材料的导电能力的强弱, ,由导体的材料决定由导体的材料决定, ,且且 与温度有关与温度有关 C. C.电阻率大的导体电阻率大的导体, ,电阻一定很大电阻一定很大 D. D.有些合金的电阻率几乎不受

13、温度变化的影响有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响, ,可用来制成电可用来制成电阻温度阻温度 计计 【解析解析】电阻率和电阻的决定因素不同电阻率和电阻的决定因素不同, ,二者之间没有必然二者之间没有必然的联系。电阻率反映材料的导电强弱的联系。电阻率反映材料的导电强弱, ,只与材料及温度有关只与材料及温度有关, ,与导与导体的长度体的长度l和横截面积和横截面积S无关无关, ,故故A A错、错、B B对对; ;由由R=l/S知知大大, ,R不一定不一定大大, ,故故C C错错; ;有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响, ,可用来制可用来制作标准电阻作标准电

14、阻, ,故故D D错。错。B B2.2.一只白炽灯泡一只白炽灯泡, ,正常发光时的电阻为正常发光时的电阻为121 ,121 ,则这只灯泡停止则这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是发光一段时间后的电阻应是( () )。 A. A.大于大于121 121 B.B.小于小于121 121 C. C.等于等于121 121 D. D.无法判断无法判断 【解析解析】由于金属的电阻率随温度的升高而增大由于金属的电阻率随温度的升高而增大, ,故白炽灯故白炽灯泡正常发光时的电阻大泡正常发光时的电阻大, ,停止发光一段时间后停止发光一段时间后, ,灯丝温度降低灯丝温度降低, ,电阻电阻减小减小, ,故选故选B

15、B。 B B3.3.金属铂的电阻值对温度的高低非常金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感敏感”, ,所以可以利所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计。下列选项中用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计。下列选项中的的I-U图象图象, ,能表示金属铂电阻值变化情况的图象是能表示金属铂电阻值变化情况的图象是( () )。【解析解析】在在I-U图象中图象中, ,图线的斜率表示电阻的倒数图线的斜率表示电阻的倒数, ,由于铂的电由于铂的电阻率随温度的升高而变大阻率随温度的升高而变大, ,所以斜率应减小所以斜率应减小, ,因此能反映金属铂电因此能反映金属铂电阻情况的图象为阻情况的图象为C C。C C4.4.一根阻值为一根阻值为R的均匀电阻丝的均匀电阻丝, ,在下列情况中其阻值仍为在下列情况中其阻值仍为R的的是是( (设温度不变设温度不变)()() )。A.A.当长度不变当长度不变, ,横截面积增大一倍时横截面积增大一倍时B.