第3章 第2节 电阻-2021-2022学年高中物理选修3-1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2节　电阻 [学习目标]　1.知道电阻定律，并能进行有关计算。(科学思维)2.理解电阻率的概念。(物理观念)3.了解身边的电阻，知道滑动变阻器的原理及其在电路中的应用。(科学态度与责任) 一、探究影响导线电阻的因素 1．电阻：导线对电流的阻碍作用。 2．电阻的测量——伏安法 (1)原理：用电压表测出导线两端的电压U，用电流表测出导线中通过的电流I，代入公式R＝求出导线的电阻。 (2)电路图(如图所示) 3．探究影响导线电阻的因素 (1)合理猜想：影响导线电阻R的因素有导线的长度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：电阻大小与导体的长度成正比。 ②保持材料和l不变，探究R与S的关系，结论：电阻大小与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。 二、电阻定律 1．内容：导体的电阻R与导体的长度l成正比，与导体的横截面积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增大；但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。 三、身边的电阻 1．有些合金材料(如锰铜合金)的温度系数很小，表明电阻几乎不受温度的影响，这种材料可用来制作标准电阻。 2．某些金属材料(如铜)的温度系数相对大一些，可用来制作电阻温度计。 3．半导体材料用来作热敏电阻、光敏电阻、用于自动控制。 4．电阻的种类：固定电阻、可调电阻(滑动变阻器、电位器等)、敏感电阻等。 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。 (×) [提示]　由R＝ρ可知，导体电阻取决于ρ、l、S三个因素。 (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。 (×) [提示]　同(1)。 (3)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大。 (×) [提示]　半导体材料的电阻率随温度升高而减小。 (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)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，与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。] 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 公式R＝和R＝ρ的比较 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是对R＝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 【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，此时它的阻值为64 Ω，则导线原来的电阻值为(　　) A．128 Ω　　 B．32 Ω C．4 Ω D．2 Ω 思路点拨：①电阻计算要用R＝ρ。 ②一根导线总体积V＝l·S不变。 C　[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，则横截面积变为原来的，因为导线的体积不变，则长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ，可知电阻变为原来的16倍，所以导线原来的电阻为4 Ω，选项C正确。] 上例中若原有导线的电阻为R，将其对折后，其电阻变为多少？ [解析]　由于导线体积不变，对折后长度l′＝，横截面积S′＝2S 由公式R＝ρ可知，R′＝ρ＝＝R。 [答案]　R 公式R＝ρ的应用策略 (1)公式R＝ρ中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横