内容正文:
第二节 决定导体电阻大小的因素
物理
[课标引领]
学业质量水平要求
合格性考试 1.知道电阻的概念,知道影响导体电阻的因素。
2.理解电阻率的概念、意义及决定因素
选择性考试 1.掌握电阻定律的内容,并能进行有关计算。
2.体会控制变量的科学探究方法
物理
基础探究
合作探究
课堂小结
物理
基础探究
一、电阻定律
情境化导学
形成概念,掌握新知
问题情境
如何用毫米刻度尺比较准确地测出电阻丝的直径?
答案:把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔),用刻度尺测出多匝的宽度,然后除以匝数,得到电阻丝的直径。
物理
1.在温度不变的情况下,导体电阻与通过的电流 关,与导体的 、横截面积、材料等因素有关。
无
长度
2.伏安法测电阻
(1)原理:用电压表测出导体两端的 ,用电流表测出导体中的 ,利用公式R= 求出导体的电阻。
电压
电流
(2)电路图。
物理
(3)结论:对于同种材料的导体,在横截面积保持不变时,导体的电阻与
成正比;在长度保持不变时,导体的电阻与 成反比。对于不同材料的导体,在导体的长度和横截面积保持不变时,导体的电阻与 有关。
3.电阻定律
(1)内容:在一定温度下,均匀导体的电阻R与它的 成正比,与它的
成反比。
(2)公式:R= ,式中的比例常量ρ,反映 对导体电阻的影响。
导体的长度
导体的横截面积
材料
长度l
横截面积S
材料
物理
二、电阻率
问题情境
(1)导体的电阻率的大小与什么因素有关?
答案:(1)电阻率与导体的材料、温度有关。
(2)电阻率大,导体的电阻一定大吗?导体的电阻大,电阻率一定大吗?
物理
1.物理意义:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越 ,表示这种材料的导电性能越好。
2.决定因素:导体的材料和 。金属单质的电阻率 ,合金的电阻率较大。
3.单位:Ω·m。
4.金属的电阻率:随温度的升高而 。
小
温度
较小
增大
物理
思考与自测
1.判断
×
(2)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。
( )
(3)电阻率大的导体,电阻一定很大。( )
√
×
物理
答案:C接线柱。
2.如图所示,若滑动变阻器的滑片P向C端移动时,小灯泡变亮,那么应将N接哪一个接线柱上?
物理
(1)有人说:导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过的电流成反比。你认为这种说法是否正确?为什么?
答案:(1)不正确,因为电阻是导体本身的特性,与电压和电流无关。
(2)我们知道两个电阻串联时,总电阻变大;并联时,总电阻变小。请结合电阻定律简要分析原因。
物理
合作探究
探究点一 对电阻定律的理解和应用
问题情境
要点突破,提升关键
观察下面的图片,想一想导体电阻的大小与什么有关?
答案:导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。
物理
归纳拓展
(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出的规律。
物理
物理
B
物理
规律总结
(1)明确导体的形状改变后,电阻率不会发生变化。
(2)导体的形状改变后,体积不变,由V=l1S1=l2S2确定l2与l1、S2与S1的关系。
物理
[针对训练1] (2021·广东江门期中)有一个长方体形的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻的阻值最小的是( )
A
物理
探究点二 对电阻率ρ的理解
问题情境
1.如表所示是几种金属导体材料在不同温度下的电阻率。
温度/℃
电阻率/(Ω·m)
材料 0 20 100
银 1.48×10-8 1.6×10-8 2.07×10-8
铜 1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8
铝 2.67×10-8 2.9×10-8 3.80×10-8
钨 4.85×10-8 5.3×10-8 7.10×10-8
铁 0.89×10-7 1.0×10-7 1.44×10-7
锰铜合金 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7
镍铜合金 5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7
观察表格,回答问题:不同材料的导体的电阻率是否相同?纯金属与合金哪种材料的电阻率大?
答案:从表中可以看出,不同材料的导体的电阻率一般不同,合金的电阻率比纯金属的电阻率大。
物理
2.各种材料的电阻率随温度的变化而发生变化,电阻率越大,导体对电流的阻碍作用也越大吗?
答案:电阻率是表示材料导电性能的物理量,