第3章 第2节 电阻-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2节　电阻 学习目标：1.[物理观念]知道影响导体电阻的因素，了解电阻定律，知道电阻率的概念及与温度的关系，能解释自然现象。2.[科学思维]掌握电阻定律并能进行相关的计算，能够分析电阻率与温度的关系，解决实际问题。3.[科学探究]能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系，学会设计电路，提高实验能力。4.[科学态度与责任]通过实验探究，坚持实事求是并能纠正错误，有学习和研究物理的内在动机，有主动应用科学知识帮助他人解决问题的意识。 一、导体电阻与相关因素的定量关系 1．电阻：导体对电流的阻碍作用。 2．电阻的测量——伏安法 (1)原理：用电压表测出导体两端的电压U，用电流表测出导体中通过的电流I，代入公式R＝求出导体的电阻。 (2)电路图(如图所示) 3．探究影响导体电阻的因素 (1)合理猜想：影响导体电阻R的因素有导体的长度l、横截面积S和材料。 (2)探究方法：控制变量法。 (3)探究过程 ①保持材料和S不变，探究R与l的关系，结论：电阻大小跟导体的长度成正比。 ②保持材料和l不变，探究R与S的关系，结论：电阻大小跟导体的横截面积成反比。 ③保持l和S不变，探究R与材料的关系，结论：不同的材料电阻不同。 注意：公式R＝可计算R的大小，但R与U、I无关。 二、电阻定律 1．内容：导体的电阻R跟其长度l成正比，与其横截面积S成反比，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。 3．电阻率 (1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强。 (2)单位：欧姆米，符号：Ω·m。 (3)决定因素：由导体的材料决定。 (4)影响因素：金属材料的电阻率一般会随温度的升高而变大；但绝缘体和半导体的电阻率大多会随温度的升高而减小。 说明：当温度降低到特别低时，金属的电阻降到0，这种现象叫超导现象。 三、电阻的应用 1．收音机音量调节，一些台灯的亮度的调节，都要用到可变电阻。 2．高压电线绝缘子长期暴露在空气中，会因沉积灰尘污垢而漏电。所以，要在绝缘子表面涂一层釉，使之光滑而不易沾染污垢。同时，把它制成有一节节皱褶的形状，可增大漏电电流沿表面流过的距离，增大绝缘子的电阻，减少漏电。 3．人体实际上也是一个可变电阻。干燥的皮肤在低电压下电阻很大；当电压较高、皮肤潮湿时，人体电阻会变小，触电后电流很容易达到危险水平，对人体造成伤害甚至导致死亡。 说明：滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻，以达到改变电压、电流的效果。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)导线越长，其电阻一定越大。 (×) (2)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体其电阻越大。 (×) (3)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大。 (×) (4)用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (√) 2．(多选)关于电阻，下列叙述正确的是(　　) A．导体的电阻和导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 B．导体的电阻由导体本身的物理性质决定，和导体两端的电压及导体中的电流大小无关 C．对于确定的导体，其两端的电压和通过它的电流的比值等于它的电阻值 D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大 BCD　[导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与其两端的电压和通过它的电流无关。对于确定的导体，其两端的电压和通过导体的电流成正比，即U＝IR，故B、C、D正确。] 3．下列关于电阻率的说法正确的是(　　) A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关 C．电阻率大的导体，电阻一定很大 D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计 B　[电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项A错误，B正确；由R＝ρ知，ρ大，R不一定大，选项C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，而不能制成电阻温度计，选项D错误。] 对电阻定律的理解 当通过导体的电流沿I1和I2方向时，导体的电阻之比是多少？ 提示：当电流I1方向时R1＝ρ解得R1∶R2＝a2∶c2。　当电流I2方向时R2＝ρ 公式R＝的比较 和R＝ρ 两个公式 R＝ R＝ρ 区别 电阻的定义式 电阻的决定式 提供了一种测R的方法 提供了一种测导体电阻率ρ的方法 适用任何导体 适用金属导体 类比：E＝，C＝ 类比：E＝k， C＝ 联系 R＝ρ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、长度和横截面积是对R＝ 【例1】　一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的