2019-2020学年粤教版高中物理选修3-1（课件+教师用书+课时分层作业）：第2章 第1节　探究决定导线电阻的因素 (3份打包)

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＝ρ，式中ρ称为材料的电阻率． 二、电阻率 1．电阻率的计算：ρ＝． 2．电阻率的单位：欧姆·米，符号Ω·m． 1．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＝ρ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ρ 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(Ω·m) 欧(Ω) 联系 ρ大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，ρ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ρ＝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