《高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻 新人教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻 新人教版必修2(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、6導(dǎo)體的電阻第二章恒定電流學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念:物理觀念:1.掌握電阻定律.2.理解電阻率的概念及決定因素.科學(xué)探究:科學(xué)探究:1.掌握探究影響導(dǎo)體電阻因素的方法,會設(shè)計測量電阻的電路.2.經(jīng)過合作探究,綜合信息得出導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積的關(guān)系.科學(xué)思維:科學(xué)思維:能用控制變量法探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積和材料的關(guān)系.內(nèi)容索引重點探究啟迪思維 探究重點達(dá)標(biāo)檢測檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素1.導(dǎo)體電阻與其影響因素的定性關(guān)系移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻,這說明導(dǎo)體電阻跟它的_有關(guān);同是220 V的燈泡,燈絲越粗用
2、起來越亮,說明導(dǎo)體電阻跟它的 有關(guān);電線常用銅絲制造而不用鐵絲,說明導(dǎo)體電阻跟它的 有關(guān).2.探究思路:為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長度和材料有關(guān),我們采用 法進(jìn)行實驗探究.3.探究方案:(1) 探究;(2)邏輯推理探究.長度橫截面積材料控制變量實驗二、導(dǎo)體的電阻二、導(dǎo)體的電阻1.電阻定律(1)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的 成正比,與它的_ 成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的 有關(guān).(2)公式:R ,式中是比例系數(shù),叫做這種材料的電阻率.2.電阻率(1)概念:電阻率是反映導(dǎo)體 性能的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性,與導(dǎo)體的形狀、大小 .(2)單位是歐姆米,符號為 .(3)影響電阻率的兩個
3、因素是 和 .長度l橫截面積S材料導(dǎo)電無關(guān)m材料溫度即學(xué)即用即學(xué)即用1.判斷下列說法的正誤.(1)由R 可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比.()(2)把一根長導(dǎo)線截成等長的三段,則每段的電阻率都是原來的 .()(3)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大的導(dǎo)體導(dǎo)電性能越差.()2.一根阻值為R的均勻電阻絲,均勻拉長至原來的2倍,電阻變?yōu)?.答案4R重點探究導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系(1)探究方案一探究方案一實驗探究法如圖1所示,a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體.在長度、橫截面積、材料三個因素方面,分別只有一個因素不同.一、電阻定律圖
4、1如下表所示為四個串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系.三個因素 及電壓長度橫截面積材料電壓alS鐵Ub2lS鐵2Ucl2S鐵dlS鎳銅合金5U不同導(dǎo)體四段導(dǎo)體串聯(lián)接入電路,每個導(dǎo)體兩端的電壓與電阻有什么關(guān)系?答案答案正比對比導(dǎo)體a和b說明什么?答案答案導(dǎo)體電阻和長度成正比對比導(dǎo)體a和c說明什么?答案答案導(dǎo)體電阻和橫截面積成反比對比導(dǎo)體a和d說明什么?答案答案導(dǎo)體電阻和材料有關(guān)答案(2)探究方案二探究方案二邏輯推理法分析導(dǎo)體的電阻與它的長度的關(guān)系一條長度為l,電阻為R的導(dǎo)體,可以看成是由n段長度同為l1、電阻同為R1的導(dǎo)體串聯(lián)而成.l與l1的數(shù)量關(guān)系為 n,由串聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的
5、數(shù)量關(guān)系是什么?你有什么發(fā)現(xiàn)?答案研究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系有n條導(dǎo)體,它們的長度相同,橫截面積都為S1,電阻同為R1.把他們緊緊地束在一起,組成一橫截面積為S、電阻為R的導(dǎo)體.S與S1的數(shù)量關(guān)系為 n,由并聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的數(shù)量關(guān)系是什么?你有什么發(fā)現(xiàn)?答案知識深化知識深化1.電阻定律表達(dá)式電阻定律表達(dá)式R 中中各符號的含義各符號的含義(1)表示導(dǎo)體材料的電阻率,與材料和溫度有關(guān).反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能.(2)l表示沿電流方向?qū)w的長度.(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積.兩個公式區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液、等離子體聯(lián)系R
6、是對R 的進(jìn)一步說明,即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān),而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積例例1如圖2甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設(shè)a1 m,b0.2 m,c0.1 m,當(dāng)里面注滿某濃度均勻的電解液,且P、Q間加上電壓后,其UI圖線如圖乙所示,當(dāng)U10 V時,求電解液的電阻率是多少?解析 答案圖2答案答案40 m解析解析由題圖乙可求得U10 V時,電解液的電阻為1.電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,越大,說明導(dǎo)電性能越差;越小,說明導(dǎo)電性能越好.2.電阻率反映導(dǎo)體材料本身的屬性,與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān),與材料和溫度有關(guān).3.電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用(1)金屬的電阻率隨溫度的升
7、高而增大,可用于制作電阻溫度計.(2)有的半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小,半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大,可用于制作熱敏電阻.(3)有些合金,電阻率幾乎不受溫度變化的影響,常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.(4)超導(dǎo)體:某些材料當(dāng)溫度降到足夠低時電阻突然變?yōu)榱?二、電阻和電阻率的比較答案解析 例例2(多選)下列說法中正確的是A.據(jù)R 可知,當(dāng)加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時,導(dǎo)體的電阻 也變?yōu)樵瓉淼?倍B.導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性,通過導(dǎo)體的電流及加在電阻兩端的電壓 改變時(假設(shè)溫度不變),導(dǎo)體的電阻不變C.據(jù) 可知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成 正比,與導(dǎo)體的長度l成反比D.導(dǎo)體的電
8、阻率與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān)達(dá)標(biāo)檢測1.(對電阻率的理解對電阻率的理解)(多選)關(guān)于電阻率的說法中正確的是A.電阻率與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)B.電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān)C.電阻率大的導(dǎo)體,電阻一定很大D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析解析電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,只與材料及溫度有關(guān),與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S無關(guān),故A錯誤,B正確;由R 知大,R不一定大,故C錯誤;有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻,故D正確.1234答案解析 2.(電阻定律和電阻率的理解電阻定律和電阻率
9、的理解)(2018山師附中高一下期末)某金屬導(dǎo)線的電阻率為,電阻為R,現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半,那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)锳.4和4R B.和4RC.16和16R D.和16R答案12343.(電阻定律的理解與應(yīng)用電阻定律的理解與應(yīng)用)兩段材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線,它們的長度之比為l1l223,則它們的電阻之比R1R2為A.23 B.49 C.94 D.321234答案解析 4.(電阻定律的理解和應(yīng)用電阻定律的理解和應(yīng)用)如圖3所示,a、b、c為同一種材料做成的電阻,b與a的長度相等但橫截面積是a的兩倍;c與a的橫截面積相等但長度是a的兩倍.當(dāng)開關(guān)閉合后,三個理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是1234解析圖3A.V1的示數(shù)是V2的2倍B.V1的示數(shù)是V3的2倍C.V2的示數(shù)是V1的2倍D.V2的示數(shù)是V3的2倍答案1234解析解析由題意可知:Lc2La2Lb,Sb2Sa2Sc;設(shè)b的電阻RbR,由電阻定律R 得:Ra2Rb2R,Rc2Ra4R,RcRaRb421.由題圖可知,a、b、c三個電阻串聯(lián),通過它們的電流相等,由UIR得UcUaUb421,V1的示數(shù)是V2的2倍,故A正確,C錯誤;V3的示數(shù)是V1的2倍,故B錯誤;V3的示數(shù)是V2的4倍,故D錯誤.