2018-2019学年高中物理沪科版选修3-1（课件+教师用书）第3章 3.3　探究电阻定律 (2份打包)

3.3　探究电阻定律 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.学会探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系，理解科学的探究方法． 2．知道电阻定律及其表达式，理解导体电阻率的概念．(重点) 3．掌握电阻的串、并联的规律，了解电阻混联的研究方法．(重点、难点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、电阻定律 1．实验探究：导体的电阻由多个因素决定，实验探究影响电阻的因素，要采用控制变量法． (1)同种材料、同样的长度，测量不同粗细的导线的电阻，研究电阻与横截面积的关系； (2)同种材料、同样的粗细，测量不同长度的导线的电阻，研究电阻与长度的关系； (3)同样的长度、同样的粗细，测量不同材料导线的电阻，研究电阻与材料的关系． 2．电阻定律 (1)内容 对同种材料的导体而言，导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成导体的材料有关． (2)公式 R＝ρ. (3)符号意义 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． 二、探究电阻的串联、并联和混联 1．串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和，即＋…＋＋＝ 2.混联电路可以用等效电路的方法来处理 如： 图3­3­1 [基础自测] 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．) (1)决定导体电阻的因素有两个，即长度和横截面积．(×) (2)导体的电阻率大，导体的电阻一定大．(×) (3)导体的电阻率与导体的长度和横截面积都有关系．(×) (4)串联电路的总电阻大于电路中的每一个电阻．(√) (5)并联电路的总电阻等于各支路电阻的倒数之和．(×) (6)两并联电阻的电流与电阻成反比，两串联电阻的电压与电阻成正比．(√) 【提示】　 (1)×　决定电阻的因素是长度、横截面积、材料． (2)×　电阻率大，电阻不一定大． (3)×　电阻率只与导体的材料有关，与长度、横截面积无关． (5)×　并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和． 2．根据电阻定律，电阻率ρ＝，对于在温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率(　　) A．跟导线的电阻成正比 B．跟导线的横截面积成正比 C．跟导线的长度成反比 D．由所用金属材料本身性质决定 D　[电阻率与导体的电阻、导体的长度和横截面积无关，只与导体本身的性质有关．] 3．两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为L，横截面积均为S，将乙拉长为原来的两倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为(　　) 【导学号：69682149】 A．1∶2　　　　 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 C　[乙拉长为原来的2倍时，截面积减小为原来的一半，由R＝可知，电阻变为原来的4倍；两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为1∶4，故选C.] 4．三个电阻的阻值之比为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，并联后接入电路，则通过三个支路电流的比值为(　　) A．1∶2∶5 B．5∶2∶1 C．10∶5∶2 D．2∶5∶10 C　[三个电阻并联，电压相等，设为U，由欧姆定律得I＝＝10∶5∶2，C对，A、B、D错．]∶∶＝∶∶＝∶∶，所以I1∶I2∶I3＝ [合 作 探 究·攻 重 难] 电阻定律的理解和应用 1．公式中各物理量的意义 R＝ρ是导体电阻的决定式，其中ρ为材料的电阻率，它与材料和温度有关，公式中的L是沿电流方向的导体的长度，横截面积S是垂直于电流方向的横截面积． 2．应用电阻定律解题时应注意的几个问题 (1)同一段导线的拉伸或压缩的形变中，导线的横截面积随长度而发生变化，但导线的总体积不变，即V＝SL＝S′L′，这是隐含条件，也是解题的关键． (2)应用电阻定律解题时，要注意适用条件：公式R＝ρ适用于粗细均匀的金属导体． (3)应用电阻定律解题时，若温度变化，应注意电阻率ρ随温度而发生的变化，并由此引起的电阻变化． 　如图3­3­2所示为均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2.当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1∶R2为(　　) 图3­3­2 A．L1∶L2　　　B．L2∶L1 C．L∶L D．L∶L 思路点拨：①当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体接入电路的长度为L1，横截面积S1＝L2·h. ②当端点Ⅲ、Ⅳ接入电路时，导体接入电路的长度为L2，横截面积S2＝L1·