内容正文:
11.2 导体的电阻
【学习目标】
1.通过电阻物理概念及规律的建立过程,说出电阻的定义,能书写出电阻的定义式。
2.通过实验探究,说出金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系,能书写出电阻大小的决定式,体会物理学中控制变量的研究方法。
3.通过观察实验现象,对数据进行分析思考,能说出电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查找资料、交流讨论,初步了解超导现象及其应用。
【学习重难点】
电阻的定义及电阻的决定因素。
【学法指导】
本节课重点在电阻的定义及电阻的决定因素,请仔细认真阅读课本57-60页内容,用笔将重难点内容及相关知识标记下来,并完成自主学习部分,将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注,上课重点突破。
【学习过程】
一、自主学习
(一)电阻
1.定义:导体两端的 与通过导体的 之比叫作导体的电阻(resistance),用字母R表示。
2.公式:R=
3.单位: ,常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ。
4.物理意义:反映导体对电流 作用的大小。
5.导体U I图像的 反映电阻大小。
二、影响导体电阻的因素
1.探究电路
2.探究思路
为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关,我们采用 法进行实验探究。
3.探究过程
(1)b与a的长度不同,横截面积、材料相同。比较a、b的电阻之比与它们的 之比。
(2)c与a的横截面积不同,长度、材料相同。比较a、c的电阻之比与它们的 之比。
(3)d与a的材料不同,长度、横截面积相同。比较a、d的 是否相等。
(4)探究结论:导体的电阻与长度、横截面积有定量关系,与电阻的材料也有关系。
三、导体的电阻率
1.电阻的大小因素:同种材料的导体,其电阻R与它的 成正比,与它的
成反比;导体电阻还与构成它的 有关。
2.电阻公式:R=
3.电阻率:影响电阻率的两个因素是 和 。
4.电阻率与温度的关系
(1)金属铂的电阻率随温度的升高而 。利用金属铂的这一特点可用于制造 。
(2)有些合金如锰铜合金、镍铜合金的电阻率受温度的影响很小,常用来制作 。
(3)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻可以降到 ,这种现象叫作超导现象。
二、合作探究
影响导体电阻的因素和电阻率
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关系与导体两端的电压关系。
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?
归纳总结:
1.电阻的大小因素:同种材料的导体,其电阻R与它的 成正比,与它的
成反比;导体电阻还与构成它的 有关。
2.电阻公式:R=
3.电阻率:影响电阻率的两个因素是 和 。
三、当堂检测
1.关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是:( )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此,导体有电流通过时才具有电阻
B.由R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.以上说法均不对
2.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其电阻值仍为R:( )
A.当L不变、S增大一倍时 B.当S不变、L增大一倍时
C.当L和S都缩为原来的1/2时 D.当L和横截面的半径都增大一倍时
四、课堂小结
画出本节课的思维导图
五、课后作业
1.(多选)关于电阻率,以下说法正确的是 ( )
A.纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大
B.金属的电阻率随着温度的升高而增大,有些半导体的电阻率随着温度的升高而减小
C.超导体的电阻率为零,所以对电流的阻碍作用为零
D.电阻率的大小只随温度的变化而变化,与材料本身无关
2.一根均匀导线,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
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.根据R=可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍
B.导体的电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变
C.根据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
4.图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其U-I图像如图乙所示。当U=10 V时,求电解质溶液的电阻率ρ。
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