2018版高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.3 探究电阻定律学案 沪科版选修3-1

1、学案三抵抗规律初探目标定位 1.掌握用控制变量法探讨电阻法则的实验方法，用电阻法则解决相关问题.2.掌握电阻的串联、并联和混合的特征，很好地解决各种情况下电路的总电阻一、探索抵抗规律1 .在电器试验中，移动滑动电阻器的滑片可以改变其电阻，这说明了导体电阻与什么样的因素有关。 同样是220 V的灯泡，丝状体越粗越明亮地使用，说明导体电阻和什么样的要素有关。 电线多由铜线而非铁元素线制成，表示导体电阻与什么因素有关？2 .用万用表分别测定下述导体的电阻，比较后得出结论(1)长度不同、横截面积相同的2根锰铜导线，电阻和长度有什么关系？(2)长度相同、横截面积不同的2根镍铬合金导线，其电阻和横截面积有

2、什么关系？(3)长度相同，横截面积也相同的锰铜导线和镍铬合金导线，电阻相同吗？要点摘要1 .抵抗定律(1)内容：对于同种材料的导体，导体的电阻与其成比例，与其成比例(2)公式： R=，公式中为材料的电阻率，与导体的_温度相关，反映了材料的_ _ _ _ _性能。2 .电阻率(1)概念：电阻率是反映导体性能的物理量，是导体材料本身的特性，是导体的形状、大小。(2)单位为欧米，符号为(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随着温度上升，_ _ _ _ _ _ _ (可用于电阻温度修正的制造)。半导体和绝缘体的电阻率随着温度的上升，半导体的电阻率随着温度的不同而发生很大变化，可以用于热敏电阻的制造。一些

3、合金(例如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响(可用于制造_电阻)。当温度下降到附近时，某些材料的电阻率下降到零突然地，变成超导体。如果“拖延思考”白光灯的丝状体被切断，轻轻地摇动断开了的丝状体连接之后，接电路的话，就能明白原来是明亮的，这个现象如何说明？例1以往的IC集成电路要求集成度越高，内部的各种电子部件越微细化、集成度越高，电子部件越微细化、越小图1A.R1R2 B.R1R2C.R1=R2 D .无法确定关于电阻率的说法正确的是()a .电阻率与导体的长度l和截面积s有关b .电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，与温度有关c .电阻率大的导体，电阻一定很大d .一些合

4、金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用于电阻温度校正的制作二、电阻的串联、并联1 .如图2所示，是两个电阻的串联电路。 利用欧姆定律和电压的关系，导出R1、R2串联后的总电阻r和R1、R2的关系。 如果n个电阻串联，总电阻是多少？图22 .如图3所示，是两个电阻的并联电路。 利用欧姆定律和电流的关系，导出R1、R2并联的总电阻r和R1、R2的关系。 如果n个电阻并联，总电阻是多少？图3要点摘要1 .串联电路的特点(1) I=_ _ _ _ _，串联电路各处的电流(2)在u=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _处，串联电路两端的总电压等于各部分的电压(3)在r=_ _

5、_ _ _ _ _ _ _ _ _处，串联电路的总电阻等于各部分的电阻。(4)串联电路中各电阻两端的电压为其电阻和，即2 .并联电路的特点一，一，一，二，三，四中国语，中国语，中国语。上述并联电路的总电阻的倒数等于各部分的电阻的倒数。(4)通过并联电路中的各个旁路电阻的电流与它们的电阻值相关，即关系式。3 .并联电路的总电阻_中任意一个电路的电阻，小于其中最小的电阻。4 .无论多个电阻串联连接还是并联连接，其中的任意一个电阻都会增大，电路的总电阻也随之增大。延长思考试着证明n个相同的电阻并联，总电阻是一个电阻的n分之一例3在图4所示的电路中，R1=8 、R2=4 、R3=6 、R4=3 。图4

6、(1)求出电路中的总电阻(2)施加在电路两端的电压U=42 V时，通过各电阻的电流是多少？针对训练图5所示的电路，R1=2 、R2=3 、R3=4 。图5(1)电路的总电阻是多少？(2)如果流过电阻R1的电流I1=3 A，那么通过R2、R3的电流分别是多少？ 干道电流是多少？1.(并联电路的特征)(多重选择)以下说法正确的是()a.1根电阻和1根没有电阻的理想引线并联连接，总电阻为零b .并联电路的任何一个电路的电阻都比电路的总电阻大c .当并联电路的任一电路电阻增大时(其他分支路不变)，总电阻也增大d .当并联电路的任一电路电阻增大时(其他分支路不变)，总电阻必定减小2.(串联电路规则的应用

7、)(多个选择)电阻R1、R2、R3与电路串联连接，如果已知R1=10 、R3=5 、R1两端的电压为6 V、R2两端的电压为12 V ()a .电路中的电流为0.6 Ab .电阻R2的电阻值为20c .三个电阻两端的总电压为21 Vd .电阻R3两端的电压为4 V3.(电阻定律R=的应用)粗细均匀的导线，其两端电压为u时，通过的电流为I，如果将该导线均匀地延伸到原来的2倍，则电流保持I，施加在导线两端的电压为()美国足球甲级联赛4.(式R=的修正算)将粗细均匀的金属裸导线均匀地延长到原来的3倍的话，电阻会变成原来的几倍？ 将其切成等长的三段，再捻合一根的话，其电阻会变成原来的多少(假设伸长率和

8、捻合时的温度不变)5.(电阻串，并联)(多重选择)三个电阻值都是r的电阻，它们可以任意连接，组合得到的电阻值可能是()A.0.5R B.3R C.1.5R D.R答案精明知识的探索一、1 .长度截面积与导体的材料有关2.(1)与长度成正比，长度越长电阻越大(2)与横截面积成反比，横截面积越大，电阻越小(3)电阻因材料而异要点的总结1.(1)长度截面积S (2)材料导电2.(1)与导电无关(2)m (3)增大减小标准绝对零点延长思考丝状体切断后再次接续时，丝状体长度变短，由R=可知，l变小，r变小，由P=可知，u不变，r变小，p变大，所以灯泡变亮。典型例题例1 C 当设正方形导体表面的边的长度为

9、a、厚度为d、材料的电阻率为、根据电阻定律的R=时，可知正方形的电阻的电阻值仅与材料的电阻率和厚度有关，与导体的其他尺寸无关，选择项c是正确的.例2 B 电阻率反映材料导电能力的强弱，只关于材料和温度，关于导体的长度l和横截面积s，a错误，b正确。 由R=可知大，r不一定大，所以c是错误的。 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用于制作标准电阻，因此d是错误的。二、1 .由于r1、R2两端的总电压u和r1、R2两端的电压U1、U2的关系为u总=U1 U2，另外，由于通过各电阻的电流相等，因此通过欧姆定律u总=IR总、U1=IR1、U2=IR2得到： r总=R1 R2n个电阻串联连接时：

10、 r总=R1 R2 R3 Rn。2 .并联电路的总电流和各分支电流的关系为I总=I1 I2，各支路两端电压相等I总欧姆定律=、I1=、I2=所以=得：=n个电阻并联时，有= 。要点的总结与I1=I2=I3=in相等(2)U1 U2 U3 Un的和(3)R1 R2 R3 Rn(1) I1I2I 3in的和(2)U1=U2=U3=Un等等(3) 之和(4)反比I1R1=I2R2=InRn=U3 .以下4 .增大如果考虑n个相同的电阻并联连接，将各个电阻设为r，则= =，r为总=、即，n个相同的电阻并联连接，总电阻是一个电阻的n分之一典型例题例3 (1)14 (2)1 A 2 A解析电路的连接特征是

11、R3、R4并联后与R1、R2串联连接，可以根据串联、并联电路的特征求出总电阻和各电阻中流过的电流。(1)设r 3、R4并联连接后的电阻为R34，则R34=2 ，R1、R2和R34串联连接，总电阻R=R1 R2 R34=14 。(2)根据欧姆定律I=得到的I=A=3 A。由于R1、R2与干扰电路串联连接，因此，流过R1、R2的电流都将流过3a.r3、R4的电流设为I3、I4，求解并联电路的特征： I3 I4=3 A、=、I3=1 A、I4。针对训练(1) (2)2 A 1.5 A 6.5 A从解析(1)并联电路的特征出发电路中=所以r总=(I1R1=I2R2=I3R3所以I2=2 AI3=1.5 A安培干路电流I=I1 I2 I3=(3 2 1.5) A=6.5 A安。基准达成度测