第2章 第3节 电阻定律 电阻率（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第3节　电阻定律　电阻率 课程内容要求 核心素养提炼 1．知道导体电阻的物理意义． 2．会应用不同的方法探究影响导体电阻的因素． 3．理解电阻定律，并应用它来解决相关问题． 4．知道电阻率的概念，了解电阻率与温度的关系． 5．认识限流电路和分压电路． 1．物理观念：电阻、电阻率． 2．科学思维：电阻定律的理解和应用． 3．科学探究：实验探究导体电阻跟它的长度及横截面积之间的定量关系． [对应学生用书P57] 1．探究导体的电阻跟它的长度及横截面积之间的定量关系 (1)准备若干不同粗细、不同长度，同种材料制成的电阻丝，分别用多用电表的电阻挡测量它们的电阻R. (2)用刻度尺测量它们的长度l，用螺旋测微器测量它们的直径d，计算出横截面积S(S＝d2)，把所得的数据记录在下表中． 电阻丝 电阻R/Ω 长度l/m 直径d/mm 横截面积S/mm2 1 2 3 4 …… (3)在坐标纸上以电阻R为纵轴、以为横轴建立直角坐标系，根据数据描点作出R­图像． 2．实验结论 R­图像为一条过坐标原点的直线，即导体的电阻R与成正比． 3．电阻定律：导体的电阻R跟它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)由R＝知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定．(×) (2)材料、温度相同的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大．(√) 1．定义：对于同种导电材料而言，其电阻R与的比值称为该种导电材料的电阻率． 2．电阻定律公式：R＝ρ__． 3．对电阻率的理解 (1)表征材料导电性质的物理量，其国际单位是欧·米(Ω·m)． (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化，一般情况下，金属的电阻率随温度的升高而增大． (3)不同材料的电阻率差别很大．导体的电阻率很小，大约为(10－8～10－6)Ω·m；绝缘体的电阻率一般都很大，大约为(108～1018)Ω·m；导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体，其电阻率约为(10－5～106)Ω·m. [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的.(×) (2)一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来长度的2倍，电阻变为4R.(√) 名称 限流电路 分压电路 电路图 变阻器连线情况对比 ①滑动变阻器的一部分串联在电路中，另一部分被短路 ②闭合开关前一定要使滑片P置于b端 ①Pb部分串联在干路中，aP部分是一个并联的支路 ②闭合开关前滑片应在a端，以使器件两端的电压和通过的电流最小 器件两端电压的变化范围 U～U 0～U 特点 ①电路连接简单 ②耗电较少 ③器件两端的电压调节范围小 ①电路连接复杂 ②耗电较多 ③器件的电压调节范围大 [对应学生用书P59] 探究点一　应用公式R＝ρ计算电阻 如图所示，一长方体导体的电阻率为ρ.当导体中通过电流I1时，电阻是多大？当导体中通过电流I2时，电阻是多大？ 提示　通过电流I1时，长度l＝a，横截面积S＝bc 则R＝ρ＝ 通过电流I2时，长度l＝c，横截面积S＝ab 则R＝ρ＝. 公式R＝ρ与R＝的比较 公式 决定式R＝ρ 定义式R＝ 区别 R与l成正比，与S成反比 提供了求电阻的方法，并不能说电阻与U和I有关系 只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 适用于纯电阻元件 联系 R＝ρ和R＝均能用来求解电阻，导体的电阻不取决于U和I，而取决于导体本身的材料、长度和横截面积 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片边长ab＝2bC．当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(　　) A．4I　　　　B．2I　　　　C．I　　　　D．I A　[设电流沿AB方向时对应金属片的横截面积为S1，电流沿CD方向时对应金属片的横截面积为S2，则有＝.设A与B接入电路时电阻为R1，C与D接入电路时电阻为R2，则有＝＝.所以，电流之比＝＝，I2＝4I1＝4I.] 一根电阻丝，横截面积为S，电阻为R，现将其均匀拉伸，使其横截面积为，则均匀拉伸后的电阻为原来的(　　) A．n倍 B．n2倍 C． D． B　[在体积不变的情况下，当电阻丝的横截面积变为原来的时，其长度一定变为原来的n倍，由电阻定律R＝ρ可知R′＝＝n2R，即电阻变为原来的n2倍，B正确．] [题后总结]　 (1)同一矩形(长方体)电阻，电流从不同侧面流入导体时，对应的阻值是不同的，要明确电阻的长度和横截面积才能准确求解电阻大小． (2)同一段导体在拉伸或压缩形变中，总体积不变，长度