(讲义)第3章 第2节 电阻-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

第2节　电　阻 学习任务 1．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．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．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．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。 知识点一　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。 　公式R＝可计算R的大小，但R与U、I无关。 1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)通过导体的电流越大，则导体的电阻越小。 (×) (2)由R＝知，电阻与其两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。 (×) 知识点二　电阻定律 1．电阻定律：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，即R＝ρ。 2．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大多会随温度的升高而减小。 　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。 2．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)导线越长，其电阻一定越大。 (×) (2)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大。 (×) 知识点三　电阻的应用 1．收音机音量调节、一些台灯的亮度的调节等，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。 　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。 3．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) 若滑动变阻器串联在电路中，为了保护电路，在电路接通前，需使接入电路的阻值最大。 (√) 4．填空 小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响而改变了10_Ω。 如图所示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：当电流沿I1方向时R1＝ρ；当电流沿I2方向时R2＝ρ，解得R1∶R2＝a2∶c2。 考点1　对电阻定律的理解 1．公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1＝ρ；若通过电流I2，则R2＝ρ。 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。 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。 4．R＝ρ与R＝的比较 R＝ρ R＝ 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、等离子体 纯电阻元件 联系 导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I 【典例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。] 公式R＝ρ的应用策略 (1)公式R＝ρ中的l是沿电流方向的