第二章 3. 电阻定律 电阻率-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

3．电阻定律　电阻率 【核心素养目标】 物理观念 电阻定律、电阻率。 科学思维 理解限流电路和分压电路中电阻连接方式及作用。 科学探究 能够运用控制变量法对物理问题进行实验，得出结论。 科学态度与责任 运用R＝、R＝ρ解决相关实际问题。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、电阻定律　电阻率 1．实验探究 (1)影响导体电阻的因素 可能导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料有关。 (2)探究思路 为探究导体电阻是否与导体的横截面积、长度和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究。 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻与构成导体的材料有关。 (2)公式：R＝ρ，l表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直于电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表示材料的导电性能。 3．电阻率 (1)物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越小，表示这种材料的导电性能越好。 (2)计算式：由公式R＝ρ得，电阻率ρ＝。 (3)决定因素：影响电阻率的因素有两个：一是导体的材料，二是温度。各种材料的电阻率都随温度变化而变化。 二、限流电路和分压电路 1．限流电路 (1)电路图如图所示。 (2)滑动变阻器的接入方式：串联。 (3)电压变化范围：U～U。 2．分压电路 (1)电路图如图所示。 (2)滑动变阻器的接入方式：三个接线柱分别连在不同位置，Pb串在干路中，aP是一个并联的支路。 1．判断正误 (1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(　　) (2)材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大。(　　) (3)一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长，电阻增大。(　　) 答案：　(1)×　(2)×　(3)√ 2．链接实景 限流式和分压式两种接法的特点有什么不同？ 提示：　限流式接法通过调节滑动变阻器接入电路中的阻值来改变电路的总阻值，从而来控制或调节电路中的电流。而分压式接法是滑动变阻器的一侧与所调节的电路并联，从而使所调节电路两端的电压可从零开始连续变化。分压式接法比限流式接法调节的范围要大。 学生用书第71页 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点一　电阻定律　电阻率 　如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同。 如下表所示为四个串联导体的各方面因素与导体两端的电压关系。 　　　三个因素 及电压 不同导体　　　 长度 横截 面积 材料 电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 d l S 镍铜合金 5U (1)四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？ (2)对比导体a和b说明什么？ (3)对比导体a和c说明什么？ (4)对比导体a和d说明什么？ 提示：　(1)成正比　(2)导体电阻和长度成正比 (3)导体电阻和横截面积成反比 (4)导体电阻和材料有关 1．导体电阻的决定式R＝ρ l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作导体的电阻率。 2．R＝ρ与R＝的比较 — R＝ρ R＝ 区别 意义 电阻定律的表达式，也是电阻的决定式 电阻的定义式，R与U、I无关 作用 提供了测定电阻率的一种方法——ρ＝R 提供了测定电阻的一种方法——伏安法 适用 范围 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液等 纯电阻元件 联系 R＝ρ对R＝补充说明了导体的电阻不取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度 3．电阻率 (1)电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 ④一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象。 (2023·江苏江阴四校期中)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体金属电阻， 学生用书第72页 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，其中电阻阻值最小的是(　　) A　[由电阻的决定式可知，A中电阻RA＝ρ，B中电阻RB＝ρ，C中电阻RC＝ρ，D中电阻RD＝ρ，故电阻阻值最小的为A。] 公式R＝ρ的应用策略 (1)公