内容正文:
第10讲 决定导体电阻大小的因素
SHAPE \* MERGEFORMAT
课程标准
课标解读
1. 经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
2. 知道在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。
3. 能根据实验思想设计需要的实验方案。
1.通过实验探究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料等因素的关系.
2.掌握电阻定律,理解电阻率的概念,知道影响电阻率大小的因素.
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知识点01电阻定律
1.影响导体电阻的因素
为探究导体电阻与导体长度、横截面积和材料的定量关系,采用控制变量法进行实验.
2.电阻定律
(1)内容:在一定温度下,均匀导体的电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比.
(2)公式:R=ρeq \f(l,S),式中ρ是比例常量,叫作这种材料的电阻率,反映材料对导体电阻的影响.
【知识拓展1】电阻定律
(1)导体电阻的决定式R=ρeq \f(l,S)
l是导体的长度,S是导体的横截面积,ρ是比例常量,与导体的材料有关,叫作电阻率.
(2)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液.
(3)电阻定律是通过大量实验得到的规律.
【知识拓展2】R=eq \f(U,I)与R=ρeq \f(l,S)的区别与联系
两个公式
区别与联系
R=eq \f(U,I)
R=ρeq \f(l,S)
区别
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
R=ρeq \f(l,S)是对R=eq \f(U,I)的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
【即学即练1】
1.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )
A.金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化
B.导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
C.由
可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
D.由公式
可知,导体的电阻率与导体的电阻R、导体的长度L和横截面积S有关
【即学即练2】
2.实际生活中,输电线路的电阻不能忽略,根据电阻定律可知( )
A.导线越长,电阻越小
B.导线越长,电阻越大
C.电阻率越大,电阻越小
D.横截面积越大,电阻越大
知识点02 电阻率
1.概念:电阻率是反映材料导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,当L、S一定时,电阻率ρ越大,电阻R越大,该材料的导电性能越差.
2.ρ的单位:欧姆米,简称欧米,符号:Ω·m.
3.影响电阻率的两个因素是材料和温度.一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大.
4.金属单质的电阻率较小,合金的电阻率较大.
【知识拓展3】各种材料的电阻率与温度的关系
(1)一般金属材料的电阻率随温度升高而增大.
(2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度的改变变化较大,常用于制作热敏电阻.
(3)有些合金,如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用于制作标准电阻.
(4)当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然降低到零,成为超导体.
【知识拓展4】电阻率与电阻的比较
电阻率ρ
电阻R
描述对象
材料
导体
物理意义
反映材料导电性的好坏,ρ越大,导电性越差
反映导体对电流阻碍作用的大小,R的值越大,阻碍作用越大
决定因素
由材料、温度决定,与导体形状无关
由材料、温度和导体形状决定
单位
欧姆·米(Ω·m)
欧姆(Ω)
联系
由R=ρeq \f(l,S)得:ρ=eq \f(RS,l),可以通过测量R、S、l来求导体的电阻率.
【即学即练3】
3.下列说法中正确的是 ( )
A.据
可知,导体的电阻与加在电阻两端的电压成正比。
B.据
可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变
C.据
可知,电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l,横截面积S、导体的电阻R及材料皆无关
【即学即练4】
4.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A电阻丝的长度为L,直径为d,B电阻丝长度为2L,直径为2d。要使A、B电阻丝消耗的功率相同,加在两电阻丝上的电压之比应为( )
A.UA∶UB=1∶1
B.UA∶UB=
∶1
C.UA∶UB=
∶2
D.UA∶UB=2∶1
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考法01 电阻定律
【典例1】
1.一粗细均匀的镍铬丝,截面面积为S,电阻为R。把它对折后连到电路中,它的电阻变为( )
A.2R
B.
C.4R
D.
考法02 电阻率
【典例2】
2.甲、乙、